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核爆作用下舰船上层建筑结构动力响应被引量：2: 2013年; 对核爆冲击波作用下典型舰船上层建筑动力响应进行研究。根据Ansys软件对上层建筑结构进行完整建模;考虑冲击波衰减及绕射特性,根据相关规范对其简化处理确定迎面、侧面(顶面)、背面的加载方式,运用Abaqus软件对结构变形、塑性及加速度动力响应分析。结果表明,结构只在迎面及顶面产生局部板格状变形,未产生全船性大变形毁伤效果,其中迎面外板结构局部已接近严重破坏,其余部位均未达到轻微破坏程度。另外,冲击波造成结构总体加速度响应,其中迎面近处结构响应最明显,远端响应较弱。比较可得加速度峰值近处迎面是远处背面的5倍。; 王喆孙丰周姝孙登成; 关键词：核爆冲击波有限元

船体箱形截面梁设计及抗爆性能分析被引量：2: 2012年; 在船体构件上应用箱形梁设计,能提高结构的纵向强度,具有利于保护重要管道和线缆、提高建造速度、利于质量控制和方便维修等优点。但是,国内外目前都是局部运用箱形梁结构,并未全船性设计使用,在此以某常规船体为基础,针对提高船舶抗爆性能和保持生命力的设计要求,全船性使用箱形梁。这种船体结构使钢制箱形梁承担全部的总强度,而船体型线和必要的使用刚度由轻质高强的复合材料板材来保证,实现局部强度与总体强度的解耦。在ABAQUS软件中基于声固耦合法,对船体水下爆炸响应进行分析,证实箱形梁结构具有较好的抗爆性能。最后对船体箱形梁进行优化设计,进一步提高抗爆能力。; 郭君王军丁建军崔杰孙丰; 关键词：稳性校核抗爆性能

舰船双层底液舱水下爆炸作用下动态响应被引量：7: 2012年; 用AUTODYN有限元程序研究水下非接触及接触爆炸作用下舰船双层底液舱内底的载荷特性。分别分析非接触及接触爆炸作用下,舰船双层底液舱半载与满载时内底的冲击载荷种类,探讨爆距及装载状态的不同对内底爆炸载荷特性的影响。研究表明,液舱满载时,透射冲击波是威胁内板的主要载荷形式;药包非接触、液舱半载时,液舱内部飞溅载荷是威胁内板的主要载荷形式;药包接触、液舱半载时,高速水层抨击是威胁内板的主要载荷形式,据此,总结得出舰船在服役过程中双层底液舱应采取的装载状态。; 郭君崔杰肖巍孙丰李世铭

基于谱单元方法的平板冲击流固耦合研究被引量：2: 2012年; 假设流体无粘且无旋,计及流体中的气穴现象,采用谱单元方法建立水下爆炸瞬态流固耦合的三维数值模型,探讨了水下爆炸瞬态流固耦合作用的机理,用经典的平板冲击问题对数值模型进行验证,数值结果与解析解吻合良好,并根据数值结果绘制了流体中的气穴区域,对气穴效应进行分析,分析显示,气穴效应会对结构响应产生很大影响,在计算中应予以考虑。基于所建立的数值模型,在不同网格细化的条件下,分别采用谱单元方法和有限元方法对弹簧——平板模型进行水下爆炸瞬态流固耦合问题的求解,并在此基础上对谱单元方法和有限元方法进行对比研究,研究发现,谱单元方法在提高精度的同时能大量节省计算时间,可较好地应用于水下爆炸流固耦合问题的求解中,为相关水下爆炸瞬态流固耦合的研究提供参考。; 郭君张阿漫杨文山李佳; 关键词：流固耦合气穴有限元方法

潜艇水下碰撞特性数值研究被引量：3: 2014年; 为分析碰撞中潜艇结构的损伤特性,选取2500t级双壳体潜艇作为研究对象,对潜艇结构进行等比例实体建模,并采取潜艇船艏与舷侧部位的撞击形式.利用大型非线性有限元软件Ls-Dyna,从能量、碰撞力和冲击环境3个角度研究碰撞的影响,得出以下结论：潜艇外壳及中间结构是吸能的主要结构,刚度较弱的潜艇艏部会产生大的塑性变形区,而刚度较强的舷侧结构的响应则以动能为主,且伴随着小范围的塑性变形区;撞击力在艏部临界速度附近,产生单峰值及双峰值现象,并确定临界速度值约为15～16kn;船长方向的冲击环境成对数函数分布,按中级损伤程度,对艇员的影响区域为距离船艏撞击区约0.11倍艇长范围.; 孙登成郭君吴铭姬秀滨祝祥刚陈舸; 关键词：碰撞吸能塑性变形冲击环境

水下非接触爆炸下舰船球鼻艏结构抗爆抗冲击性能数值仿真被引量：1: 2013年; 球鼻艏作为现代舰船的重要结构,具有降低流体阻力和装载声呐的作用,其结构强度直接关系到舰船的战斗力,而其抗爆抗冲击性能更是影响舰船生命力的重要因素。针对某舰球鼻艏结构,采用ANSYS软件建立有限元模型,并应用ABAQUS对其水下非接触爆炸载荷下的抗冲击性能进行数值仿真计算。计算结果表明,合理的结构设计及材料选择可使球鼻艏结构在不同水下非接触爆炸载荷下的塑性变形均处于安全范围内,并发现其主要薄弱环节位于导流罩与船体外板的连接区域,从而在设计中对薄弱环节进行适当加强。; 孙丰王喆周姝谢晓忠; 关键词：球鼻艏水下爆炸抗冲击性能

远场水下爆炸流场建模方法被引量：2: 2013年; 针对远场水下爆炸中流场模型的标准化进行研究。分析流场大小对结构的低频和高频响应的影响,结果表明:流场半径取为结构半宽的4～6倍时,可确保模型具有足够的计算精度。通过对比均匀划分流场和渐变划分流场,得出:当渐变率为3时,既可保证足够计算精度,又可大大降低计算时间。; 孙丰王军姬秀滨孙登成白兆宏; 关键词：水下爆炸流场冲击响应

箱形梁结构船体水下非接触爆炸冲击环境分析: 2013年; 为研究箱形梁结构船体在水下非接触爆炸作用下的冲击环境,在船体中部范围内主要受力部位设置箱形梁,并与考虑箱形梁产生的质量变化而建立的等重船模进行对比,来描述箱形梁结构对冲击环境的影响.基于Abaqus中的声固耦合算法求解2种形式船体的冲击响应,以冲击谱为工具描述船体结构的冲击环境,并给出舱内甲板层的冲击环境分布.分析归纳箱形梁的作用机理,为相关舰船设备的舾装与船体优化设计提供参考.; 吴铭孙登成姬秀滨吴子奇; 关键词：箱形梁冲击环境水下非接触爆炸冲击谱

冲击波作用下浮动冲击平台的刚体响应分析被引量：3: 2015年; 根据考核工况药包的设定及冲击波的传播特性,计及冲击波的水面截断效应及平台底部的局部空化现象,给出平台在球面冲击波作用下的垂向刚体运动计算方法.通过数值仿真计算及相关试验数据,验证了计算模型的合理性及仿真计算的有效性.对于刚度较大的浮动冲击平台,其垂向刚体运动速度在总体响应中占有较大比例.理论计算模型及分析结果为舰用设备抗冲击能力的评估和新型浮动冲击平台的设计提供参考.; 王军郭君姚熊亮; 关键词：舰艇水下爆炸数值模拟

Wall Effect of Underwater Explosion Load Based on Wave Motion Theories被引量：2: 2014年; Owing to the existence of the flow field boundary, the shock wave load near the boundary is different from the freefield shock wave load. In the present paper, the hull plate load subjected to underwater shock wave is investigated based onwave motion theories; in addition, the experimental study of the hull plate load is carried out. According to the theoreticalanalysis of the hull plate pressure, we find that the hull plate pressure oscillates repeatedly and decays rapidly with timepassing, the maximum hull plate pressure is 2/（1＋n） times the maximum free field pressure, where n is the ratio ofimpedance, and the impulse is much smaller than the free field impulse. Compared with the experimental study, thetheoretical results agree well with the experimental data.; 肖巍姚熊亮郭君; 关键词：IMPEDANCE EXPERIMENT

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国家自然科学基金(51109042)

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