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    CAE咨询 / Data Area

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    舰船水下爆炸数值实验的应用案例

    发布时间:2014-01-02

    浏览次数:

    • 案例行业

      爆炸冲击分析

      舰船水下爆炸数值实验的应用案例

      案例类别

      舰船水下爆炸数值实验的应用案例

      问题描述

      舰船水下爆炸数值实验

      计算分析

      水面舰船在无限水域内遭受爆炸冲击波作用的原理图,如图所示。自由表面 S00压力边界)、海底反射边界Ssb、与流场相联的结构湿表面Ssw、与结构表面相连的流体表面Sfw、以及流体边界Sinf(无反射边界)。如图给出了爆炸载荷源点S,设定冲击波传播过程中最先到达结构表面的点为A点。

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      无限水域内遭受爆炸冲击波作用的原理图

      在进行舰船水下爆炸模拟的过程中,网格划分的因素起到了关键的作用,网格划分的大小跟冲击载荷的频率成分有关,然而在时域内很难确定冲击载荷的频率成分,这时需要对冲击载荷作谱分析以确定冲击载荷的主要频率成分。水下爆炸舰船的网格模型,如图所示。

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      水下爆炸舰船的网格模型

      通过对ABAQUS软件的参数合理设置,计算出II型舰水下爆炸载荷作用下船体的响应,由于水下爆炸载荷作用下船体的响应以垂向响应为主,因此以垂向加速度响应为对象,分析该舰结构响应,给出了舰船底部和甲板部分节点的垂向加速度时历曲线及其冲击谱,见图所示。

       

      船体不同位置加速度响应历程

      分析表明ABAQUS计算结果与实测值比较吻合。相对误差可能是由于结构模型相对简化和流场网格不够精密引起的,较精确的模型和细化流场网格可以进一步减少相对误差。从趋势上看,数值仿真的谱速度值的规律是甲板、船底中部大于甲板、船底两端,这与实船测试结果的规律相同。谱速度的数值仿真值和实测值的偏差均在40%以内。因此,该软件用于工程计算所得到的结果是可信的。

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      舰体水下爆炸分析结果

        

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