艦船舷側(cè)泡沫波紋夾層結(jié)構(gòu)防護(hù)性能研究

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1、分類號(hào)：密級(jí)：UDC：編號(hào)：專業(yè)碩士學(xué)位論文（工程碩士）艦船舷側(cè)泡沫波紋夾層結(jié)構(gòu)防護(hù)性能研究碩士研究生：張婷指導(dǎo)教師：楊娜娜副教授企業(yè)導(dǎo)師：李軍高級(jí)工程師工程領(lǐng)域：船舶與海洋工程論文主審人：高良田教授哈爾濱工程大學(xué)2018年6月分類號(hào)：密級(jí)：UDC：編號(hào)：專業(yè)碩士學(xué)位論文（工程碩士）艦船舷側(cè)泡沫波紋夾層結(jié)構(gòu)防護(hù)性能研究碩士研究生：張婷指導(dǎo)教師：楊娜娜副教授學(xué)位級(jí)別：工程碩士工程領(lǐng)域：船舶與海洋工程所在單位：船舶工程學(xué)院論文提交日期：2018年5月15日論文答辯日期：2018年6月8日學(xué)位授予單位：哈爾濱工程大學(xué)ClassifiedI

2、ndex:U.D.C:ADissertationfortheProfessionalDegreeofMaster（MasterofEngineering）ResearchonProtectivePerformanceofFoamCorrugatedSandwichStructureonSideofShipCandidate:ZhangTingSupervisor:AssociateProfessorYangNanaAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringEngineeringField

3、:NavalArchitectureandOceanEngineeringDateofSubmission:May15,2018DateofOralExamination:June8,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文的所有工作，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，由作者本人獨(dú)立完成的。有關(guān)觀點(diǎn)、方法、數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)的引用已在文中指出，并與參考文獻(xiàn)相對(duì)應(yīng)。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要

4、貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者（簽字）：日期：年月日哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文授權(quán)使用聲明本人完全了解學(xué)校保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有關(guān)規(guī)定，即研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于哈爾濱工程大學(xué)。哈爾濱工程大學(xué)有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件。本人允許哈爾濱工程大學(xué)將論文的部分或全部內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文，可以公布論文的全部內(nèi)容。同時(shí)本人保證畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱

5、工程大學(xué)。涉密學(xué)位論文待解密后適用本聲明。本論文（□在授予學(xué)位后即可□在授予學(xué)位12個(gè)月后□解密后）由哈爾濱工程大學(xué)送交有關(guān)部門進(jìn)行保存、匯編等。作者（簽字）：導(dǎo)師（簽字）：日期：年月日年月日艦船舷側(cè)泡沫波紋夾層結(jié)構(gòu)防護(hù)性能研究摘要在現(xiàn)代海戰(zhàn)中，艦船因舷側(cè)結(jié)構(gòu)遭受攻擊而產(chǎn)生破損甚至喪失戰(zhàn)斗力的例子屢見不鮮。舷側(cè)結(jié)構(gòu)作為艦船防護(hù)的一道重要屏障，承擔(dān)著保障艦船安全和正常戰(zhàn)斗能力的責(zé)任，因此如何提高艦船舷側(cè)結(jié)構(gòu)的防護(hù)性能成為了各個(gè)國家艦船研究領(lǐng)域的重點(diǎn)。隨著夾層板結(jié)構(gòu)的問世，優(yōu)良的性能使其在艦船結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用越來越廣泛。相比普通加筋板，夾層

6、板具有更高的比強(qiáng)度和比剛度，還具有減振降噪、減輕重量、防火隔熱等優(yōu)勢(shì)，因此非常適用于艦船舷側(cè)的防護(hù)結(jié)構(gòu)中。本文針對(duì)某艦船艙段的舷側(cè)結(jié)構(gòu)，分析了典型舷側(cè)結(jié)構(gòu)和夾層舷側(cè)結(jié)構(gòu)在水下近場(chǎng)爆炸載荷作用、導(dǎo)彈侵徹作用和艙室內(nèi)爆載荷下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。根據(jù)損傷變形、吸能、應(yīng)力、速度、加速度和破口面積等響應(yīng)特性，比較分析了兩者的防護(hù)性能。首先，本文基于聲-結(jié)構(gòu)耦合法，進(jìn)行了水下近場(chǎng)爆炸數(shù)值模擬的有效性驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上，對(duì)典型加筋板和相同質(zhì)量下的夾層板（SPS夾層板和波紋夾層板）進(jìn)行了抗爆性能的分析，發(fā)現(xiàn)兩種夾層板結(jié)果的抗爆性能均優(yōu)于加筋板。同時(shí)還探究了夾

7、芯層的結(jié)構(gòu)形式對(duì)波紋夾層板抗爆性能的影響，結(jié)合其中表現(xiàn)優(yōu)秀的梯型波紋夾層板和SPS夾層板的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)一種變形小且吸能好的泡沫波紋夾層板結(jié)構(gòu)。然后，探討了這種泡沫波紋夾層板在近場(chǎng)水下爆炸沖擊波作用下的防護(hù)性能以及失效模式，并分析了夾層板結(jié)構(gòu)的幾何尺寸、泡沫類型和填充方式對(duì)夾層板動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響。采用正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)波紋夾層板結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到了試驗(yàn)范圍內(nèi)對(duì)泡沫波紋夾層板結(jié)構(gòu)防護(hù)性能影響程度的主次順序以及泡沫波紋夾層板結(jié)構(gòu)的最優(yōu)結(jié)構(gòu)形式。最后將上述優(yōu)化后的泡沫波紋夾層板結(jié)構(gòu)應(yīng)用到艦船舷側(cè)中，在艦船典型艙段的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，對(duì)比分析普通

8、舷側(cè)結(jié)構(gòu)和夾層舷側(cè)結(jié)構(gòu)的防護(hù)性能。防護(hù)性能分析主要分為水上防護(hù)和水下防護(hù)，水上防護(hù)包括反艦導(dǎo)彈的穿甲作用和爆炸沖擊波作用，水下防護(hù)則主要針對(duì)水雷等水下近場(chǎng)爆炸。關(guān)鍵詞：舷側(cè)防護(hù)性能，水下近場(chǎng)爆炸，夾層板結(jié)構(gòu)，正交優(yōu)化哈爾濱工程大學(xué)碩士