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申请/专利权人：哈尔滨工程大学

摘要：本发明是一种水下接触爆炸载荷下舰船破口快速评估方法。本发明与水下爆炸载荷下船体结构毁伤评估技术领域相关，本发明基于现有水下接触爆炸载荷下平面加筋板架破口经验公式，计入船体不同位置曲面特征、加筋尺寸及数目、药量及爆距等因素的影响，通过量纲分析及数值仿真结果对现有破口经验公式进行修正，得到适用于整船的水下爆炸载荷下破口快速评估公式。

主权项：1.一种水下接触爆炸载荷下舰船破口快速评估方法，其特征是：所述方法包括以下步骤：步骤1：根据药包外径与结构相切时平面加筋板架破口经验公式，遴选出水下接触爆炸载荷下平面加筋板架破口评估表达式，并给出考虑爆距影响表达式；所述步骤1具体为：现有药包外径与结构相切时，平面加筋板架破口经验公式： 考虑爆距影响的平面加筋板架破口评估公式表达式： 其中，Lp为平面加筋板架破口等效半径，单位m；W为药量，单位kg；T为板壳及筋条等效厚度，单位m；为横、纵加强筋等效刚度，单位m3；R为爆距，单位m；r为药包半径，单位m；a为与药量相关待修正参数；b为板壳及筋条等效厚度待修正参数；c为筋条等效刚度待修正参数；K为与爆距相关新引入待求参数，体现爆距对破口尺寸的影响；步骤2：采用单一变量原则，依次改变药量W、板厚tp、爆距R、加强筋厚度ts，并采用大型非线性有限元软件或结构及流体无网格方法对水下爆炸载荷下平面加筋板架结构毁伤特性进行数值仿真，得到平面加筋板架破口样本数据库；对平面加筋板架破口样本数据库进行数据处理，在此基础上对所得到考虑爆距影响表达式进行修正，得到考虑爆距影响的平面加筋板架破口评估公式，实现在水下爆炸载荷下对平面加筋板架破口的评估；步骤3：根据船体不同长度位置处曲率特征、爆点距船体横舱壁的位置因素对破口的影响，并结合所得到的考虑爆距影响的平面加筋板架破口评估公式，得到舰船不同特征结构，不同爆炸位置的破口评估公式，实现在水下爆炸载荷下对整船破口的评估；所述步骤3具体为：步骤3.1：按照船体结构几何特征，沿船长方向将舰船划分为4种舱段结构，分别为船艏、船舯、机舱以及船艉，沿船宽方向划分为3种剖面结构，分别为舷侧、舭部与底部，共计12处破口评估位置；步骤3.2：采用单一变量原则，通过大型非线性有限元软件或结构及流体无网格方法对舰船结构毁伤特性进行数值仿真，依次改变爆点位置即3种剖面结构、船体不同特征位置即4种舱段结构、爆点距横舱壁的相对位置xk以及爆距R，得到上述船体12处评估位置的破口样本数据库；各变量下舰船破口样本数不小于20组，总样本数不少于500组；步骤3.3：对变量xk、R无量纲处理，并将无量纲变量与该变量下船体破口无量纲尺寸进行非线性拟合，得到无量纲变量与无量纲破口尺寸函数关系式；步骤3.4：在所得到的平面加筋板架破口评估公式基础上，将爆点与船体横舱壁距离函数K1、与船体结构特征相关常数K2对破口的影响拟合成2个有关无量纲破口尺寸的函数式或常数项乘到步骤2所得到的平面加筋板架破口评估公式前，最终得到船体结构不同特征位置、不同爆点位置、不同爆距情况下破口的评估： K1＝fLkK2＝c其中，K1为爆点与船体横舱壁距离函数，体现了横舱壁对破口尺寸的限制；K2与船体结构特征相关常数；Lk为爆点与横舱壁相对位置，为无量纲位置参数；K为与爆距相关的参数。

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