基于 LS-DGF-DG 方法的船体板架结构近场水下爆炸毁伤特性研究

摘要：

基于可压缩流体力学基本理论，采用间断迦辽金（DG）方法结合直接虚拟流（DGF）方法和水平集（LS）方法（LS-DGF-DG 方法），首先建立水下爆炸爆轰模型，对不同装药形式的水下爆炸冲击波载荷进行对比研究，分析讨论装药形状对冲击波载荷特性和爆轰产物初始形态的影响，随后将数值结果与经验公式进行对比，验证 LS-DGF-DG 计算程序的有效性，最后通过非线性有限元软件 ABAQUS 建立船体加筋板架模型，将 LS-DGF-DG 计算得到的近场水下爆炸载荷传输给 ABAQUS，模拟加筋板架结构在近场水下爆炸载荷作用下的毁伤过程，并将计算结果与实验进行对比分析，总结相关规律。结果表明：起爆初期，柱形装药逐渐形成椭球形的爆轰产物，最终膨胀为球形；装药径向的冲击波压力峰值高于轴向，柱形装药的冲击波压力峰值高于球形装药的压力峰值；在近场水下爆炸载荷的作用下，加筋板架结构出现塑性大变形和剪切破坏的现象，数值结果与试验值吻合良好；加强筋的强弱对板架结构的破坏模式和塑性变形程度有较大影响，加强筋较强，破坏首先从加强筋位置出现，加强筋较弱，破坏主要出现在固支边界处。

关键词：LS-DGF-DG 方法、水下爆炸、冲击波、数值模拟

所属期刊栏目：35

分类号：TH212;TH213.3(起重机械与运输机械)

资助基金：国家自然科学基金U1430236；51479041；51279038

在线出版日期：2016-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：64-71