冲击载荷作用下航行体典型部段结构力学分析

作     者：方登建 刁震霆 金凯 FANG Dengjian;DIAO Zhenting;JIN Kai

作者机构：海军工程大学兵器工程学院武汉430033 

基　　金：海军工程大学自主立项基金资助项目(2022507020) 

出 版 物：《海军工程大学学报》 (Journal of Naval University of Engineering)

年 卷 期：2024年第36卷第2期

页      码：93-100页

摘      要：对于航行体水下垂向破冰过程,航行体典型部段受荷载特征存在很大不确定性。因此,基于ALE流固耦合算法,运用LS-DYNA软件对航行体部段壳体厚度、材料屈服强度两个参数下部段的力学响应进行了求解分析。结果表明:航行体Ⅰ-Ⅱ级部段在破冰过程中所受应力大于Ⅱ-Ⅲ级所受应力,这与部段后端相连部段的惯性力有关;部段的t/D(壳体厚度与航行体外径之比)由0.009增加至0.012,Ⅱ-Ⅲ级部段应力由362.9 MPa下降至323.4 MPa,Ⅰ-Ⅱ级部段应力由326.4 MPa下降至222.3 MPa,Ⅱ-Ⅲ级部段应力下降趋势较Ⅰ-Ⅱ级部段更加明显;使用钛合金材料的两个部段结构强度均满足设计要求,使用碳纤维材料的Ⅰ-Ⅱ级、Ⅱ-Ⅲ级部段所受应力分别超过了其许用应力7.4%、21.2%,使用镁合金材料的Ⅰ-Ⅱ级应力超过材料屈服极限29.7%、Ⅱ-Ⅲ级超过屈服极限3.2%。

主 题 词：航行体 冲击载荷 结构力学 典型部段 

学科分类：082601[082601] 08[工学] 082501[082501] 0826[工学-生物医学工程类] 082602[082602] 0825[工学-环境科学与工程类] 

D　O　I：10.7495/j.issn.1009-3486.2024.02.016

馆 藏 号：203127504...