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题名大型舰船圆筒型水下防护结构性能分析
被引量：2
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作者
张博文
聂晨曦
姬祥
明付仁
张阿漫
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机构
哈尔滨工程大学船舶工程学院
哈尔滨工程大学船舶结构冲击动力学黑龙江省重点实验室
哈尔滨工程大学船舶结构安全全国重点实验室
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出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2024年第3期193-204,共12页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52071109)
黑龙江省优秀青年科学基金资助项目(YQ2020E027)。
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文摘
[目的]针对传统“空舱-液舱-空舱”三舱型防护结构重量大、防护效率较低的问题,探讨圆筒型水下防护结构的防护性能。[方法]建立基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法的数值模型,通过典型的结构接触爆炸算例,验证ALE算法的精度;然后在此基础上分别建立传统的三舱型防护结构和圆筒型防护结构模型,通过数值模拟分析相同药量水下接触爆炸后的应力、应变最大值以及能量吸收等特征参数,从而得到各自的防护性能。[结果]结果显示,圆筒型防护结构防御纵壁的位移小于防水纵壁的位移,这与传统三舱型防护结构的规律相反;甲板、双层底结构吸收的能量相比传统防护结构少了9.92%,具有明显的垂向抗变形优势。[结论]研究表明,圆筒型防护结构在药量相同的情况下其毁伤程度更低,可为水下防护结构的创新设计提供新的思路。
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关键词
圆筒型防护结构
接触爆炸
任意拉格朗日-欧拉算法
毁伤破坏
吸能规律
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Keywords
cylindrical protective structure
contact explosion
arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE)algori-thm
damage
energy absorption
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分类号
U663.3
[交通运输工程—船舶及航道工程]
U661.43
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名气泡动力学研究进展
被引量：2
- 2
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作者
张阿漫
李世民
李帅
刘云龙
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机构
哈尔滨工程大学船舶工程学院
哈尔滨工程大学南海研究院
哈尔滨工程大学船舶结构安全全国重点实验室
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出处
《力学学报》
北大核心
2025年第1期1-16,共16页
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基金
国家自然科学基金(51925904)资助项目.
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文摘
只要有流体的地方,就可能会产生气泡,气泡是气体在液体中一种常见的呈现形式,在自然界和工程界中广泛存在,在船舶与海洋、先进制造、环境与化工、生命科学和医学等许多领域均有重要应用价值,同时,在水中结构抗爆和空蚀等很多领域气泡也是导致危害产生的根源,因此,气泡动力学是诸多领域共同关心的基础科学问题.然而,由于气泡动力学行为的复杂性,涉及边界、多气泡、流场环境、流体可压缩性、黏性和表面张力等多物理因素和环境条件的显著影响,迄今为止,仍存在复杂条件下气泡动力学理论、气泡群相互作用、气液固耦合效应和气泡损伤及防护机制等难题亟待解决.为此,从气泡动力学的基本物理现象入手,深入剖析了该领域所面临的挑战,给出了存在的力学难题,综述了气泡动力学理论、数值和实验技术的研究进展与最新动态,通过对现有研究成果的系统梳理和详细分析,最后总结了气泡动力学领域未来发展趋势,并提出了潜在的研究方向和课题,旨在为气泡动力学相关研究提供基础和依据.
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关键词
气泡动力学
理论研究
数值模拟
实验技术
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Keywords
bubble dynamics
theoretical research
numerical simulation
experimental investigation
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分类号
O352
[理学—流体力学]
O359
[理学—流体力学]
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题名全海深水下爆炸载荷特性与规律研究
- 3
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作者
邢津浩
张阿漫
李世民
王诗平
刘云龙
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机构
哈尔滨工程大学船舶工程学院
哈尔滨工程大学船舶结构安全全国重点实验室
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出处
《力学学报》
北大核心
2025年第8期1873-1885,共13页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52088102)。
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文摘
传统理论模型在计算深水爆炸工况时,可能因超出其适用范围而出现偏差,无法满足精度需求.为了准确研究全海深水下爆炸载荷特性与规律,文章采用将投影坐标系中计算冲击波载荷方法和统一形式的气泡动力学方程相结合的水下爆炸冲击波与气泡载荷计算理论模型.通过与百米级和千米级水深水下爆炸实验和数值结果进行对比,验证了该模型计算结果的准确性.同时,本文针对水下爆炸冲击波与气泡载荷及其能量分配随水深变化规律进行探究,发现随着水深H的增大,冲击波峰值p_(sm)稍有增加、冲击波衰减时间T_(att)逐渐减小,脉动引起的负压作用更明显,传播至测点处的冲击波能量和气泡能量各自占炸药总能量之比均减小,装药当量W对传播至测点处冲击波能量占比有影响而对气泡能量占比影响较小,气泡第一次坍塌再膨胀过程中的声辐射损失减少,给出拟合公式描述p_(sm),T_(att)和气泡脉动周期T和最大半径R_(m)与W及H之间的关系.所用水下爆炸冲击波与气泡载荷计算模型可应用于全海深水下爆炸载荷计算,所得载荷的变化趋势及其拟合公式旨在为深水爆炸与结构抗爆设计提供参考.
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关键词
全海深
水下爆炸
冲击波
气泡载荷
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Keywords
full water depth
underwater explosion
shock wave
bubble load
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分类号
O359
[理学—流体力学]
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