大型水面舰艇在重型鱼雷水下近距爆炸作用下的毁伤效应

以单发某重型鱼雷击沉DD973驱逐舰的实船打靶试验为例,揭示了船体梁结构在船中底部近距离水下爆炸作用下最终呈现中垂破坏现象.建立了该问题的物理仿真模型,再现了船体梁在水下爆炸近场冲击波正压和负压交替作用下的中垂破坏过程.与实船打靶试验情况进行对比的结果验证了数值计算结果的有效性.在此基础上,分析了船体梁结构在水下爆炸近场球面冲击波和动态气泡作用下的内力和变形规律.     

混凝土双筋梁最大配筋量问题探讨

对钢筋混凝土双筋梁在满足抗弯、抗剪和抗震条件下的截面最大配筋量问题进行了探讨,通过对梁截面进行应力应变分析,提出了对于界限破坏相对受压区高度ξb小于0.544和0.35两种情况下及满足抗剪条件下双筋梁最大配筋量的限值,以供设计人员参考。     

既有锈蚀RC梁剩余抗剪承载力试验

为了准确评估锈蚀RC梁的剩余抗剪承载力,在对6根既有纵筋、箍筋锈蚀都比较严重的混凝土抗弯构件进行了剩余抗剪承力试验研究的基础上,提出了锈蚀RC梁的剩余抗剪承载力计算公式.结果表明,既有锈蚀RC梁挠度曲线没有明显的开裂拐点;破坏时脆性明显,裂缝集中在某一处,间距较大,破坏荷载和屈服荷载接近,受剪破坏形态可能表现为加载点下垂直裂缝引起的破坏.所提出的既有锈蚀RC梁剩余抗剪承载力计算公式与试验结果吻合较好,可为锈蚀RC梁剩余抗剪承载力评估提供一定参考.     

导弹弹体空中结构解体毁伤研究

针对弹体结构解体破坏是导弹K级毁伤主要毁伤模式之一,进行了爆炸冲击波载荷作用下自由状态导弹弹体结构毁伤理论预测与实验验证.基于简化的弹体质量阶梯分布梁结构和能量分析,进行了导弹弹体结构解体毁伤临界冲量理论预测,通过爆炸冲击载荷作用下局部及舱段式弹体模拟结构毁伤实验,对理论模型进行了分析验证.研究结果对于导弹目标易损性分析与毁伤评估具有一定参考价值.     

球面冲击波作用下船体梁运动响应特性

将船舶结构简化为刚塑性等截面船体梁,以炸药在船体梁中部正下方爆炸工况为研究对象,提出了一种计算船体梁在近场爆炸冲击波作用下发生整体运动响应的理论方法。根据冲击强度的不同,将整体运动划分为刚体运动和塑性运动,分别建立了相应的运动理论模型,并进一步分析了两种运动形式的一般特性。结果表明:船体梁发生刚体运动时,结构的整体运动速度和位移随着时间的增加而非线性增大,但运动幅值较小;船体梁进入塑性运动后,其运动过程可看作是正向刚体上升过程中叠加了一个反向塑性变形过程,且梁中部以反向变形损伤为主。     

BFRP连续螺旋箍筋混凝土梁抗剪性能试验研究

为研究BFRP连续螺旋箍筋的抗剪性能,设计制作了6根配置BFRP连续螺旋箍筋的混凝土梁和2根配置矩形连续螺旋钢箍的对比混凝土梁.通过试验,得出了BFRP连续螺旋箍筋混凝土梁的抗剪性能,分析了配箍率、剪跨比和纵筋率等因素对构件抗剪性能的影响:构件的受剪破坏模式分为斜拉破坏和斜压破坏两种类型;在不同的受剪破坏模式下,斜裂缝...     

考虑CFRP与混凝土动态界面特性的RC柱抗爆响应动力分析

为了研究CFRP加固钢筋混凝土柱的抗爆特性,基于CFRP与混凝土界面强度细观分析方法和LS-DYNA中的接触算法,提出了能够反映CFRP与混凝土界面动态粘结破坏特性的界面接触模型参数确定方法,分析了爆炸荷载作用下CFRP加固RC柱的动力响应特征和破坏过程及模式,揭示了其失效破坏机理,结果表明：爆炸荷载作用下,单向和双向CFRP布加固可以分别降低RC柱柱中峰值水平位移11%和33%,分别降低塑性位移10%和72%,在混凝土柱塑性区包裹CFRP布,效果最为明显;与单层加固相比,双层加固RC柱的峰值位移和塑性位移分别降低了16.7%和42.8%;考虑到经济性,RC柱抗爆加固建议采用分布式加固。     

爆炸近场毁伤冲击参量测量技术综述

信息化时代,武器精确制导能力和战斗部装药量大幅提升,爆炸近场毁伤发挥作用越来越重要,爆炸近场毁伤参量的测量方法得到了更多研究人员的关注。主要从近场爆炸毁伤冲击参量的间接测量技术和直接测量技术两个角度出发,重点叙述了动量计法和压杆法的国内外研究进展情况,并以此总结近场测量技术发展现状,发现因爆炸近场过于恶劣的测量环境,测量技术发展缓慢,提出了当下近场测量技术的不足之处,其中最大的问题就是难以克服近场环境对测量结果的干扰,最后对未来的发展趋势进行了展望。     

地面爆炸条件下框架底层柱的破坏公式推导及数值模拟分析

由于常规武器地面爆炸时在地面附近形成了较为复杂的爆炸冲击波,该冲击波对附近军事目标的破坏非常严重.为便于对地面军事工程结构进行防护研究,有必要对军事工程结构的破坏距离进行预测和评估.在前人研究的基础上采用理论分析和数值模拟方法研究了常规武器地面爆炸条件下对框架底层柱的破坏作用.从理论上推导框架底层柱在遭受地面爆炸冲击荷载时的破坏程度预测公式,同时建立了炸药、空气、土壤和结构于一体的全耦合数值模型对推导公式进行了验证.结果表明理论推导和数值模拟计算结果较为一致,该公式可以为地面军事工程结构防常规武器打击提供一些建议和参考.     

固支钢板在爆炸与均布载荷耦合作用下的破坏

为了研究局部爆炸载荷与均布载荷耦合作用下固支钢板的破坏效应,进行了局部爆炸载荷单独作用下固支钢板的破坏试验,通过建立有限元模型,对局部爆炸载荷单独作用下钢板的破坏进行模拟,验证了仿真模型的准确性,开展了单独局部爆炸载荷作用、单独均布载荷作用以及局部爆炸载荷和均布载荷耦合作用下固支钢板的破坏效应的研究;研究结果表明:局部...     

非接触爆炸作用下舰船动力系统生命力的研究方法

分析非接触爆炸作用下舰船动力系统中主要设备的破坏模式 ,建立了动力设备的冲击响应模式 ,并给出了在非接触爆炸作用下用于舰船动力系统生命力评估的系统破坏概率计算机仿真计算方法。     

水中爆炸作用下隧道毁伤效应研究

为研究隧道在水中爆炸荷载作用下的毁伤机理和破坏形态,选取典型管节,建立隧道管节的耦合Lagrange-Euler(CLE)三维数值模型,通过水下爆炸试验验证了CLE方法和材料模型的准确性。开展隧道管节的毁伤效应数值模拟,分析冲击波作用过程、管节损伤演化过程和管节破坏机理;进行参数分析,比较不同炸药当量和爆炸距离对管节毁伤程度和破坏模式的影响。结果表明：在水中爆炸作用下,隧道管节的损伤过程超过冲击波的作用时间。在同种炸药当量下,管节前壁的损伤程度随爆炸距离的增加而降低;后壁的损伤程度主要受炸药当量影响,爆炸距离对其影响较小。以位移变形为损伤指标,拟合得到函数关系式,并给出不同破坏程度的临界曲线,可用于评估隧道管节的破坏程度。     

水下近场非接触爆炸载荷作用下加筋板毁伤变形的数值仿真研究

采用高动态非线性有限元程序MSC.Dytran对复杂加筋板结构在水下爆炸载荷下的动态响应和变形模式进行了仿真分析和模型试验,建立了复杂加筋板架结构水下爆炸作用下动态响应的有限元计算方法.研究了加筋板在水下爆炸载荷下的不同毁伤形式,并利用有限元程序对复杂毁伤形式进行了瞬态毁伤过程分析,认为一定药量近距离爆炸时局部破坏要先于整体破坏.     

水下爆炸载荷作用下受损加肋圆柱壳的剩余屈曲强度计算

研究了在水下爆炸载荷作用下受损的加肋圆柱壳的屈曲.结合DYTRAN软件和NASTRAN软件计算了水下爆炸载荷作用下受损的加肋圆柱壳的剩余屈曲强度,并且提出了一种结合上述两种软件计算加肋圆柱壳的剩余屈曲强度的方法.数值计算表明,预测结果与实验结果吻合较好.     

不锈钢面板与铝面板泡沫铝夹芯梁的抗爆性能

为考查泡沫铝夹芯梁的抗爆性能及面板材料对其抗爆性能的影响,采用数值模拟方法分析了面板材料分别为工业纯铝与304号不锈钢,芯材为Alporas泡沫铝共同组成相同质量泡沫铝夹芯梁在不同爆炸荷载作用下的跨中位移与芯材压缩应变的差异。研究结果显示：在爆炸冲量分别为1．82,3．77,6．08,7．0kN·s的作用下,工业纯铝面板泡沫铝夹芯梁跨中位移分别为304号不锈钢面板泡沫铝夹芯梁跨中位移的68％,83％,84％及86％,较304号不锈钢面板泡沫铝夹芯梁具有更好地抵抗爆炸冲击波的能力,面板材料对泡沫铝夹芯梁的压缩应变影响较小。     

爆炸荷载作用下组合梁动力响应分析

本文应用分层Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏ梁的非线性动力有际元法,研究化爆和核爆荷载作用下钢板与钢筋混凝土组合梁动力响应问题,探讨其动力响应特性以及钢板设置方式对钢筋混凝土梁动力响应的影响。     

论防护结构设计中材料应变速率效应的考虑

在防护结构设计中,通常是采用材料的动力强度和动力弹性模量以考虑应变速率效应问题。本文民提出的应变速率相关材料模型,对核武器及常规武器爆炸作用下的钢筋混凝土结构进行速率相关分析,并与考虑材料强度提高的速率无关分析对比。两种分析结果表明,对于钢筋混凝土结构,两种计算结果相差较大,而且目前防护结构设计方法偏于保守。     

爆炸冲击波作用下板架结构响应研究综述

板架结构是飞机和水面舰艇主要的组成单元,研究其在爆炸冲击波作用下的变形和破坏对目标结构的防护设计具有重要意义。国内外学者对板架结构在冲击波载荷作用下的变形与破坏进行了大量研究,形成了诸多成果。本文中从理论分析、实验研究和数值模拟3个方面总结了爆炸冲击波载荷作用下板架结构响应领域的研究现状,并对未来研究方向提出一些建议,为相关结构的抗爆设计以及战时毁伤评估提供参考。     

体内芳纶纤维筋梁受弯性能试验研究分析

通过钢筋混凝土梁与芳纶纤维筋梁的弯曲试验现象和结果,探讨了芳纶纤维筋梁的正截面受力性能和破坏模式,分析了芳纶纤维筋配筋率对混凝土梁的裂缝宽度、挠度和承载力等的影响,为今后进一步研究和设计AFRP筋受弯构件提供了参考。     

带裂缝钢筋混凝土梁振动特性变刚度模型分析

按常规等刚度、匀质线性材料来考虑开裂后的钢筋混凝土梁,必然带来较大的误差,与实际情况存在较大差距。基于条带法提出了建立带裂缝钢筋混凝土梁的变刚度模型分析方法,对考虑开裂和材料非线性的钢筋混凝土简支梁的振动特性进行了理论计算和试验研究。结果表明：提出的方法从理论上可以得到既有钢筋混凝土简支梁的振动特性、裂缝开展情况等参数,理论计算结果与试验结果吻合较好,且精度较高,具有良好的可行性和工程适用性。