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船舶在远场水下爆炸载荷作用下动态响应的数值计算方法 被引量:56
1
作者 张振华 朱锡 +2 位作者 冯刚 孙雪荣 毛力奋 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期36-42,共7页
提出了一个利用 MSC/ DYTRAN数值模拟水面船舶在远距离水下爆炸载荷作用下动力响应的方法。用FORTRAN语言编译用户子程序 ,在近场水域边界处加上冲击波载荷以模拟远场爆炸效应 ,进而利用 DY-TRAN中强大的流固耦合计算功能 ,计算船体在... 提出了一个利用 MSC/ DYTRAN数值模拟水面船舶在远距离水下爆炸载荷作用下动力响应的方法。用FORTRAN语言编译用户子程序 ,在近场水域边界处加上冲击波载荷以模拟远场爆炸效应 ,进而利用 DY-TRAN中强大的流固耦合计算功能 ,计算船体在水下冲击波作用下的动态响应。同时研究了边界定义和单元划分对冲击波传播的影响。该方法弥补了 DYTRAN计算远场水下爆炸的某些不足 ,计算所得到的船体附近的自由场压力与经验公式的结果基本一致 。 展开更多
关键词 船舶 水下爆炸 动态响应 数值模拟计算 冲击波 DYTRAN FORTRAN语言
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水下爆炸冲击载荷作用时船舶冲击环境仿真 被引量:37
2
作者 姚熊亮 侯健 +1 位作者 王玉红 史冬岩 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期71-74,共4页
以某船的船体结构和型线为基础 ,建立有限元分析模型 ,利用 ANSYS/ LS-DYNA程序计算了船体在不同炸药当量、起爆位置、有限元网格划分时的冲击环境 ,分析了船体在不同工况下的冲击响应。计算结果分析表明 :在一定的条件下 ANSYS/ LS-DYN... 以某船的船体结构和型线为基础 ,建立有限元分析模型 ,利用 ANSYS/ LS-DYNA程序计算了船体在不同炸药当量、起爆位置、有限元网格划分时的冲击环境 ,分析了船体在不同工况下的冲击响应。计算结果分析表明 :在一定的条件下 ANSYS/ LS-DYNA有限元软件计算水下爆炸冲击环境是可行的。所得主要结论如下 :( 1 )流场中结构的存在导致冲击波的反射、绕射使流场压力偏小或偏大 ;( 2 )冲击响应沿船长方向非线性传播 ;( 3 )存在一个临界 K值 ,当 K超越该值时 ,船体冲击环境发生突变 ,产生全局性的冲击响应 ;( 4 )在上层建筑中 ,冲击加速度并非呈线性分布 ,冲击加速度的大小与上层建筑各层刚度有关 ;( 5 )由于上层建筑的刚度与船体刚度呈非连续过渡 。 展开更多
关键词 水下爆炸 冲击载荷 冲击环境 船舶 舰船工程 仿真 FEM 有限元分析模型 水下武器 结构力学
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我国船舶振动冲击与噪声研究近年进展 被引量:39
3
作者 翁长俭 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期68-84,共17页
评述了我国近年来在船舶振动。
关键词 船舶振动 冲击 噪声 水弹性 振动预报 振动控制
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水下爆炸对舰船结构损伤特征研究综述 被引量:23
4
作者 张阿漫 王诗平 +1 位作者 汪玉 姚熊亮 《中国舰船研究》 2011年第3期1-7,共7页
鱼雷、水雷等水中兵器是舰船生命力的主要威胁之一。舰船水下爆炸已成为国际上研究的热点问题,虽然,近年来在舰船水下爆炸领域取得了一系列丰硕的研究成果,但迄今为止,水下爆炸冲击波、气泡运动及其对舰船结构的毁伤机理与规律仍未被完... 鱼雷、水雷等水中兵器是舰船生命力的主要威胁之一。舰船水下爆炸已成为国际上研究的热点问题,虽然,近年来在舰船水下爆炸领域取得了一系列丰硕的研究成果,但迄今为止,水下爆炸冲击波、气泡运动及其对舰船结构的毁伤机理与规律仍未被完全揭示。针对此研究现状,首先分析了水下爆炸载荷特性,总结了水下爆炸对舰船结构的毁伤特性;其次,从应用研究和科学研究两方面,概括了舰船水下爆炸实验、理论分析以及数值方法方面的研究进展,总结了在基础研究方面存在的问题,旨在为舰船抗爆抗冲击相关研究提供参考。 展开更多
关键词 水下爆炸 舰船结构 冲击波 气泡
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国外舰艇抗水下爆炸研究进展 被引量:21
5
作者 宫国田 金辉 +1 位作者 张姝红 周庆飞 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期293-298,共6页
分析了水下爆炸对舰艇破坏的特点和开展舰艇抗水下爆炸研究的意义。从理论研究、试验研究、仿真计算研究、毁伤评估和规范标准研究、抗冲击防护研究5个方面对国外舰艇抗水下爆炸研究情况进行了综述,并提出我国要加强舰艇抗水下爆炸研究... 分析了水下爆炸对舰艇破坏的特点和开展舰艇抗水下爆炸研究的意义。从理论研究、试验研究、仿真计算研究、毁伤评估和规范标准研究、抗冲击防护研究5个方面对国外舰艇抗水下爆炸研究情况进行了综述,并提出我国要加强舰艇抗水下爆炸研究的建议。 展开更多
关键词 舰艇结构 水下爆炸 抗冲击 冲击响应 综述
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船舶传动装置振动控制技术研究现状与发展趋势 被引量:12
6
作者 沈建平 周文建 童宗鹏 《舰船科学技术》 2010年第8期7-12,共6页
传动装置是船舶主推进系统的关键部件,由于舒适性、隐身性、抗冲击以及降低船体疲劳激励的需要,一些特殊要求使得船舶对传动装置振动控制提出了较高要求。在详细剖析国内外具有振动冲击指标要求的典型船舶主推进传动装置配置的基础上,... 传动装置是船舶主推进系统的关键部件,由于舒适性、隐身性、抗冲击以及降低船体疲劳激励的需要,一些特殊要求使得船舶对传动装置振动控制提出了较高要求。在详细剖析国内外具有振动冲击指标要求的典型船舶主推进传动装置配置的基础上,分析、概括主推进传动装置振动控制技术研究的当前状况,介绍动力系统隔振装置、后传动弹性元件最新技术和产品,并阐述今后的发展趋势,为相关技术研究、产品开发、系统设计分析提供指导。 展开更多
关键词 船舶 振动 冲击 传动装置 综述
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舰船动力轴系冲击响应性能分析 被引量:11
7
作者 汪玉 计晨 +1 位作者 杜俭业 祝长生 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期164-168,共5页
介绍了舰船轴系冲击激励的类型、基于有限元法建立的轴系冲击动力学模型以及基于有限元法在MAT-LAB平台上开发的舰船轴系动力学及冲击性能仿真平台(SHAFTFE)的基本功能,用SHAFTFE建立了一个包括推进轴系、推进电机和推进电机隔振器在内... 介绍了舰船轴系冲击激励的类型、基于有限元法建立的轴系冲击动力学模型以及基于有限元法在MAT-LAB平台上开发的舰船轴系动力学及冲击性能仿真平台(SHAFTFE)的基本功能,用SHAFTFE建立了一个包括推进轴系、推进电机和推进电机隔振器在内的整个动力轴系模型,计算了在不同冲击强度和动力轴系参数条件下整个动力轴系的冲击性能,分析了动力轴系的结构设计参数对动力轴系冲击性能的影响。结果表明,动力轴系在冲击作用下会出现较大的位移,因此在舰船动力轴系的设计中必须对轴系的冲击特性引起足够的重视,以增强整船的可靠性和生存能力。 展开更多
关键词 舰船 轴系 冲击 动力学 仿真
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船舶推进轴系冲击特性试验研究 被引量:11
8
作者 孙洪军 沈荣瀛 +2 位作者 沈密群 静波 勾厚渝 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2006年第6期21-23,共3页
文章对船舶推进轴系冲击特性进行试验研究.为了和理论模型相比较,设计、制作了轴系试验模型,进行了轴系固有频率测试和冲击试验研究.冲击试验测试值与理论预估值基本一致,验证了轴系冲击动力学理论模型的可靠性和适用性.
关键词 船舶 推进轴系 抗冲击 试验模型 冲击试验
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动态设计分析方法的舰船甲板设备垂向冲击环境分析 被引量:8
9
作者 姜涛 由文立 +1 位作者 李建林 王伟力 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期33-36,共4页
应用动态设计分析方法(DDAM),考核了水面舰艇四联装反舰导弹发射装置垂向抗冲击性能。建立了水面舰艇水下非接触爆炸物理模型,计算不同工况下水面舰艇甲板设备垂向响应及反应谱。应用板理论建立舰船甲板一阶等效动力模型。结合甲板设备... 应用动态设计分析方法(DDAM),考核了水面舰艇四联装反舰导弹发射装置垂向抗冲击性能。建立了水面舰艇水下非接触爆炸物理模型,计算不同工况下水面舰艇甲板设备垂向响应及反应谱。应用板理论建立舰船甲板一阶等效动力模型。结合甲板设备反应谱与舰船甲板等效动力模型,采用联邦德国军舰建造规范BV 043/85规定的正负三角波作为加载波形,计算得到不同安装质量甲板设备的冲击反应谱设计谱值。结果表明,DDAM规定的舰船设备冲击环境与1 000 kg TNT当量装药,水下距舰船60~100 m远爆炸产生的冲击环境相当。同时,依据我国舰艇自身的特点,设计了不同工况下,不同安装质量设备的舰船甲板设备垂向设计谱值。得到的设计谱规律正确,数值合理。 展开更多
关键词 动态设计分析方法 模态质量 舰船设备 抗冲击
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利用伪力法计算带限位器的船舶设备隔振系统冲击响应 被引量:5
10
作者 江国和 尹立国 +1 位作者 沈荣瀛 吴广明 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期36-43,共8页
建立了带限位器浮筏隔振系统的非线性系统模型 ,利用伪力 (pseudo-forces)法计算了带有限位器的浮筏隔振系统模型的冲击响应 ,分析了限位器参数对冲击响应的影响。设计制作了带有限位器的浮筏隔振系统试验模型 ,进行了冲击试验研究。数... 建立了带限位器浮筏隔振系统的非线性系统模型 ,利用伪力 (pseudo-forces)法计算了带有限位器的浮筏隔振系统模型的冲击响应 ,分析了限位器参数对冲击响应的影响。设计制作了带有限位器的浮筏隔振系统试验模型 ,进行了冲击试验研究。数值计算与试验结果的比较表明 ,伪力法在计算带限位器的舰船设备隔振系统冲击响应时的适用性和有效性。 展开更多
关键词 冲击响应 限位器 船舶设备 力法 浮筏隔振系统 非线性系统模型 试验模型 设计制作 试验研究 试验结果 数值计算 舰船设备 适用性
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舰艇电气设备中簧片式触点开关冲击响应分析 被引量:7
11
作者 闫明 刘栋 +1 位作者 张磊 温肇东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期183-187,共5页
簧片式触点开关广泛应用于舰艇的电气设备中。舰艇受到爆炸冲击时,簧片式触点开关易发生断路或簧片产生塑性变形,影响设备的可靠性,危害舰艇的安全。为了校核簧片式触点开关的抗冲击能力,首先对处于闭合状态的簧片式触点开关进行接触模... 簧片式触点开关广泛应用于舰艇的电气设备中。舰艇受到爆炸冲击时,簧片式触点开关易发生断路或簧片产生塑性变形,影响设备的可靠性,危害舰艇的安全。为了校核簧片式触点开关的抗冲击能力,首先对处于闭合状态的簧片式触点开关进行接触模态分析,然后对其施加多种典型冲击载荷并采用Bathe复合积分法开展计算,最后通过提取动、静触头之间的接触力来判断簧片式触点开关是否发生断路,同时观察簧片根部在冲击载荷下是否发生塑性变形。研究发现:动、静触头之间的接触力在冲击载荷作用时波动剧烈,而在自由振动时则呈现出明显的周期性,且振动频率接近一阶固有频率;在幅值相同的情况下,高频冲击载荷更容易诱发剧烈的接触颤振而断路,低频冲击载荷会使簧片根部的应力较大而塑性变形。讨论了负波延迟对冲击响应的影响,提出了改善簧片式触点开关抗冲击能力的措施。 展开更多
关键词 触点开关 舰艇设备 冲击 接触特性 负波延迟 应力响应 有限元法
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舰船弹性安装设备抗冲击设计的“谱跌”问题研究 被引量:6
12
作者 姜涛 王伟力 张玮 《舰船科学技术》 2009年第7期56-59,共4页
研究在应用冲击谱进行舰艇设备抗冲击性能设计时,由于基础的弹性引起的冲击谱设计谱值的变化规律。利用二自由度模型简化舰艇设备安装模型,通过对二自由度模型基础冲击谱的分析,得出在设备的自身固有频率处,基础的冲击谱存在峰值的突降... 研究在应用冲击谱进行舰艇设备抗冲击性能设计时,由于基础的弹性引起的冲击谱设计谱值的变化规律。利用二自由度模型简化舰艇设备安装模型,通过对二自由度模型基础冲击谱的分析,得出在设备的自身固有频率处,基础的冲击谱存在峰值的突降。在设备自身固有频率和基础固有频率接近,或设备质量大于0.2倍基础质量时,必须考虑"谱跌"因素的影响。多自由度系统中具有相同的"谱跌"现象和规律。 展开更多
关键词 舰艇 抗冲击 反应谱 谱跌
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远场水下爆炸作用下舰船设备冲击响应一体化动力学模型 被引量:6
13
作者 汪玉 计晨 +1 位作者 杜志鹏 史少华 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期390-394,共5页
提出了一种远场水下爆炸作用下舰船设备冲击响应一体化动力学模型。该模型将动态设计分析方法(DDAM)与Taylor平板理论相结合,使得对舰船设备冲击响应分析更为高效。将船体外壳看做平板,将船体各层甲板和设备看做附加在平板上的多个质量... 提出了一种远场水下爆炸作用下舰船设备冲击响应一体化动力学模型。该模型将动态设计分析方法(DDAM)与Taylor平板理论相结合,使得对舰船设备冲击响应分析更为高效。将船体外壳看做平板,将船体各层甲板和设备看做附加在平板上的多个质量,将水下爆炸冲击波看做指数衰减波,形成了一维分析模型。能够根据水下爆炸当量、爆距、舰艇吨位、总尺度、结构和设备质量与支撑刚度等参数预测舰船与设备的冲击响应。预测结果与舰船缩比模型水下爆炸试验结果进行了对比。从总体上看,船体冲击响应谱的趋势和量级一致。 展开更多
关键词 水下爆炸 舰船冲击 一体化动力学模型 DDAM方法 Taylor平板理论
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水下爆炸引起舰船冲击人体损伤生物力学模型研究进展 被引量:6
14
作者 黄建松 华宏星 周建鹏 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 2008年第4期321-326,共6页
水下爆炸在极短的时间内产生强大的加速度,导致舰船结构破坏和人员严重损伤,严重影响舰船的作业能力。集中参数模型、多体动力学模型、有限元模型等常用于研究由于水下非接触爆炸引起的舰船冲击运动产生的舰船人员的生物力学响应。每一... 水下爆炸在极短的时间内产生强大的加速度,导致舰船结构破坏和人员严重损伤,严重影响舰船的作业能力。集中参数模型、多体动力学模型、有限元模型等常用于研究由于水下非接触爆炸引起的舰船冲击运动产生的舰船人员的生物力学响应。每一种模型都有其优点和局限性,基于较精确人体响应数据基础上建立的多体动力学模型可提供有用的信息;相对实际水下爆炸冲击试验而言,有限元模型是一种可行的、经济有效的方法。集中参数模型则侧重于获取人体动力学响应的整体宏观信息。通过合并有限元模型和集中参数模型得到的混合型人体模型,即增加分析的精度和空间分辨率,又降低了计算时间。通过合并多体模型和有限元模型得到的混合人体模型则弥补了两种模型的不足,充分发挥两者的优越性。 展开更多
关键词 数学模型 舰船冲击 水下爆炸 生物力学 损伤响应
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水下爆炸载荷作用下舰船总体毁伤模式研究 被引量:6
15
作者 曾令玉 杨博 +2 位作者 苏罗青 许文辉 张阿漫 《船海工程》 2011年第2期45-48,共4页
建立舰船三维有限元模型,采用数值仿真方法计算舰船总体在水下爆炸载荷作用下的动响应,讨论船体主要构件破坏模式以及舰船鞭状运动对船体总纵强度的影响,总结舰船总体在冲击波阶段与气泡脉动阶段舰船毁伤模式及规律。
关键词 舰船总体 冲击波 气泡脉动 毁伤模式
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基于DDAM的中间轴承甩油盘抗冲击性能分析 被引量:5
16
作者 谈锋 《船舶工程》 北大核心 2013年第S1期66-69,共4页
大量的实例表明舰船设备抗冲击性能薄弱是影响舰船生命力的重要因素,因而舰船设备的抗冲击性能是评价舰船生命力的重要指标之一。根据GJB 1060.1-91中的动力学分析方法,对某舰船中间轴承座中的甩油盘进行抗冲击性能频域分析,得到了该设... 大量的实例表明舰船设备抗冲击性能薄弱是影响舰船生命力的重要因素,因而舰船设备的抗冲击性能是评价舰船生命力的重要指标之一。根据GJB 1060.1-91中的动力学分析方法,对某舰船中间轴承座中的甩油盘进行抗冲击性能频域分析,得到了该设备的冲击响应特性,并按照规范对该设备进行了强度校核。 展开更多
关键词 舰船设备 中间轴承 甩油盘 抗冲击 频域分析
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水下爆炸下典型舰船结构整体损伤模式表征方法及图谱研究 被引量:4
17
作者 张弛 刘凯 +2 位作者 李海涛 梅志远 郑欣颖 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期120-132,共13页
随着舰船抗爆炸冲击总体结构优化设计及水中兵器攻击效能评估研究的深入,建立水下中近距非接触爆炸作用下舰船整体损伤模式的快速判定方法尤为重要。通过Abaqus软件建立了爆炸冲击波和气泡联合作用下舰船结构整体损伤特性的数值模拟方... 随着舰船抗爆炸冲击总体结构优化设计及水中兵器攻击效能评估研究的深入,建立水下中近距非接触爆炸作用下舰船整体损伤模式的快速判定方法尤为重要。通过Abaqus软件建立了爆炸冲击波和气泡联合作用下舰船结构整体损伤特性的数值模拟方法并进行了实验验证;分析了水下爆炸载荷强度及舰船结构强度等参数变化对结构整体损伤模式的影响,提出了综合反映爆炸冲击波和气泡联合作用的新型冲击强度因子C4,表征舰船结构总体强度的结构强度因子S,初步构建了舰船整体损伤模式分布图谱C4-S。研究结果表明,建立的数值方法能较好预测舰船结构整体损伤模式和总体变形,误差不超过10%;提出的两类因子能分别合理表征水下爆炸强度和舰船结构强度,构建的损伤模式分布图谱能较好区分不同爆炸强度、舰船结构强度下的舰船整体中拱、中垂、鞭状损伤模式,可实现对水下爆炸下舰船整体损伤模式的快速判定。 展开更多
关键词 水下爆炸 舰船结构 损伤模式 冲击因子 图谱
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基于小波分析的实船水下爆炸船体响应特征 被引量:4
18
作者 谢耀国 姚熊亮 +1 位作者 崔洪斌 李新飞 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期99-106,共8页
为了研究水下爆炸条件下船体冲击振动响应时频特征,针对某实船非接触水下爆炸实验冲击响应测试实验数据,基于小波分析及能量统计方法对响应信号进行时频特性分析,得到了实船非接触水下爆炸冲击振动响应的时频分布和能量分布。分析结果表... 为了研究水下爆炸条件下船体冲击振动响应时频特征,针对某实船非接触水下爆炸实验冲击响应测试实验数据,基于小波分析及能量统计方法对响应信号进行时频特性分析,得到了实船非接触水下爆炸冲击振动响应的时频分布和能量分布。分析结果表明,采用基于小波变换的时频分析方法,可以成功获得船体冲击响应信号不同频率段下的强度、能量和作用时间等时频细节信息,包括响应信号各频段冲击峰值、衰减过程、振动能量及其在全频率段上所占的分数。通过对小波频段能量统计以及冲击强度分析发现,冲击响应能量频段分布较广,主甲板及以下甲板全频段振动能量的80%以上在312.5Hz以上,上层建筑甲板平台各频段冲击振动能量分数向低频段转移。 展开更多
关键词 爆炸力学 时频特征 小波分析 实船 水下爆炸 冲击响应
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舰船基座抗冲击计算研究 被引量:3
19
作者 吴广明 郑新元 《上海造船》 2006年第3期16-18,共3页
参照德国军标BV043/85[1]及文献[2]的设备冲击谱公式,研究了舰船基座在水下非接触爆炸条件下的冲击载荷,并对某柴油机基座进行了抗冲击计算。文章分别计算了基座在静载荷和冲击载荷作用下的应力及变形,其中冲击计算采用了静G法和时间历... 参照德国军标BV043/85[1]及文献[2]的设备冲击谱公式,研究了舰船基座在水下非接触爆炸条件下的冲击载荷,并对某柴油机基座进行了抗冲击计算。文章分别计算了基座在静载荷和冲击载荷作用下的应力及变形,其中冲击计算采用了静G法和时间历程法两种方法。计算结果表明,水下非接触爆炸造成的冲击载荷对舰船基座应力、变形产生重大影响,在基座设计中不容忽视。 展开更多
关键词 舰船 基座 抗冲击 冲击谱
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一种舰船低频冲击环境的新型测试原理与方法 被引量:1
20
作者 计晨 郭君 +1 位作者 冯麟涵 郝宁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期110-115,共6页
舰船冲击环境是舰船设备抗冲击评估的基础输入数据,其最可靠的来源是实船抗冲击试验,其中低频冲击环境的测试工程上常采用低频振子、簧片仪等专用仪器,这些传感器存在过于笨重、仪器安装相对困难的问题,直接采用加速度计测试结果由于“... 舰船冲击环境是舰船设备抗冲击评估的基础输入数据,其最可靠的来源是实船抗冲击试验,其中低频冲击环境的测试工程上常采用低频振子、簧片仪等专用仪器,这些传感器存在过于笨重、仪器安装相对困难的问题,直接采用加速度计测试结果由于“零飘”导致误差大,其结果不可靠。为此,通过对低频冲击环境形成机理的分析,指出大型舰船低频冲击环境主要来源于舰船低频总振动,并提出一种基于实船抗冲击试验舰船总振动应变的间接测试方法。通过千吨级舰船实船的试验数据证明了该方法的有效性,加速度计实测数据与低频振子测得的数据相比,平均偏差为42.9%,新方法与低频振子测得的数据相比,平均偏差为12.6%。该技术与传统方法相比具有传感器安装简便、测点数目需求低和有效覆盖船长范围大的优势,对实船抗冲击试验的低频冲击环境测试具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 舰船冲击 低频冲击环境 总振动 实船抗冲击试验
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