饱和冲量及其等效方法在舱室内爆炸中的应用

作者：朱凌; 田岚仁; 李德聪; 王佳月; 张霄

来源：中国舰船研究, 2021, 16(02): 99-107.

DOI：10.19693/j.issn.1673-3185.01876

• 饱和冲量
• 饱和挠度
• 舱室内爆
• 塑性动力响应
• 饱和等效法

[目的]对于受到爆炸脉冲载荷冲击作用的船体结构,基于饱和冲量现象的相关研究表明,仅根据最大载荷幅值和脉冲总冲量来设计船体结构是不合理的,需探究工程应用中的饱和冲量现象。[方法]首先,总结饱和冲量概念的提出及研究发展;然后,以舱室内爆炸为典型算例,分析内爆炸载荷的曲线特性及结构响应特征;最后,基于饱和等效方法将复杂的内爆炸载荷等效为矩形脉冲载荷,采用理论及数值方法对等效载荷进行计算。[结果]结果表明:在舱室内爆炸准静态超压情况下普遍存在饱和冲量现象,实际工程应用中爆炸载荷会对结构造成较大的塑性变形,通常超过10倍板厚;而运用基于饱和冲量的等效方法分析,所得结果与数值仿真结果的误差小于10%。[结论]运用此方法可更准确地得出结构塑性动力响应结果,在结构抗冲击设计优化时,还可减少繁琐的复杂非线性数值计算,使设计更高效。

• 单位
  武汉理工大学; 中国舰船研究设计中心