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题名舱室内爆多毁伤元载荷联合作用高效数值仿真方法
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作者
吴振豪
陈长海
程远胜
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机构
华中科技大学船舶与海洋工程学院
华中科技大学船舶和海洋水动力湖北省重点实验室
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出处
《中国舰船研究》
北大核心
2025年第5期234-245,共12页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52071149)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(2019kfyXJJS007)。
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文摘
[目的]为解决舱室内爆多毁伤元载荷联合作用仿真计算问题并兼顾计算精度和计算效率,提出新的接触-耦合重启动(以下简称“接触重启法”)和载荷等效加载(以下简称“等效加载法”)2种高效数值仿真方法。[方法]接触重启法刚开始不启用破片与结构的接触设置,待破片快侵彻结构时启动;等效加载法简化考虑炸药爆轰的流固耦合过程,提取结构反射压力进行载荷的简化加载;考虑裸药内爆和炸药端部贴预制破片空爆这2种情况,验证上述2种高效数值仿真方法的合理性和准确性。与常规的全时域接触-耦合仿真方法(以下简称“全时域法”)进行对比,讨论所提方法对舱室内爆多毁伤元载荷联合作用仿真的可行性和优越性。[结果]结果表明:相较于全时域法,在近距爆炸多毁伤元载荷联合作用仿真计算中,接触重启法不仅能保证计算精度,还可提升计算效率;等效加载法能够避免远距爆炸或大尺度舱室内爆多毁伤元载荷联合作用下网格尺寸不匹配和网格数过大等问题,极大地节省了计算资源,并兼顾了计算精度。[结论]所做研究可为大尺度舱室内爆多毁伤元载荷联合作用数值仿真提供合理可行的方法。
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关键词
舰船舱室
内爆
防护结构
抗爆
抗冲击
多毁伤元载荷
冲击波
破片侵彻
试验与仿真
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Keywords
cabin of naval vessels
internal explosion
protective structures
blast resistance
shock resistance
multi-damage element load
shock waves
fragment penetration
explosion testing and simulation
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分类号
U661.4
[交通运输工程—船舶及航道工程]
O242.2
[理学—计算数学]
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