国家自然科学基金(10672181)
- 作品数：20 被引量：102H指数：7
- 相关作者：汪玉杜俭业杜志鹏计晨华宏星更多>>
- 相关机构：中国人民解放军海军装备研究院上海交通大学中国人民解放军海军工程大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程理学金属学及工艺机械工程更多>>
- 基于面积折减等效模型的光电倍增管水下内爆机理研究被引量：2
- 2020年
- 光电倍增管(photomultiplier tube,PMT)是中微子探测器的核心部件,是由玻璃材料制成的内部真空的薄壳结构,排列在深水中工作,若一个PMT被压溃会产生内爆冲击波,会引起周围PMT发生殉爆。针对PMT内爆,建立了PMT内爆数值计算简化模型,并将计算与试验结果进行对比,验证简化模型的合理性。在此基础上,提出了基于面积折减等效模型的PMT内爆计算方法,通过等效模型分析了防护装置破口面积对PMT内爆的影响,得出随着防护装置破口面积的减小,水流碰撞发生PMT内爆的时刻相应提前,内爆产生的冲击波脉宽基本保持不变,冲击波压力峰值明显减小。该研究有利于找到有效的PMT内爆防护方法。
- 孟令存闫明杜志鹏张磊
- 关键词：内爆冲击波光电倍增管
- 舰艇抗冲瓦整体冲击隔离新概念及其机理研究被引量：15
- 2009年
- 基于声阻抗失配原理,提出了舰艇抗冲瓦对水下爆炸冲击的整体隔离新概念。采用波动理论和Taylor平板模型,以冲击波在水、覆盖层、空气层、船体钢中的传播过程为研究对象,建立了实心敷设层结构(消声瓦的简化模型)和带空腔敷设层结构(抗冲瓦)的流固耦合模型。利用Abaqus软件建立舰艇抗冲瓦三维冲击响应模型。算例结果表明,抗冲瓦能够很好地隔离水下爆炸冲击波,大大降低船体结构材料应力和加速度冲击响应峰值,并能在广泛的频域内显著降低舰艇冲击响应。
- 汪玉华宏星谌勇杜俭业杜志鹏
- 关键词：阻抗失配水下爆炸
- 舰船水下爆炸鞭状运动中的阻尼效应被引量：3
- 2008年
- 舰船在水下爆炸气泡脉动压力作用下将产生鞭状运动冲击响应。为了掌握冲击响应的衰减规律,建立了舰船结构、设备、水舱内流体和外部流体等在振动和晃荡过程中的阻尼效应动力学模型,并编写程序对是否考虑上述阻尼效应的舰船鞭状运动响应进行了数值计算。研究结果表明,对于具有相对较大质量的内部设备和水舱的舰船来说,上述阻尼效应对舰船水下爆炸鞭状运动的衰减起到重要的作用,如不予以考虑有可能造成对舰船鞭状运动响应幅值的高估。
- 杜志鹏汪玉杜俭业李晓彬
- 关键词：动力学模型
- 外界条件对中空结构物内爆冲击波的影响被引量：1
- 2020年
- 在深水中工作的中空结构物承受巨大的静水压,突然被压溃时会发生内爆,产生冲击波,对周围结构造成损伤。针对内爆冲击波受静水压力、真空体积影响机理不清的问题,开展了光电倍增管水下内爆试验,验证了ABAQUS中CEL耦合计算方法满足光电倍增管内爆模拟精度的要求,并通过数值模拟分析了外界静水压、中空结构物的真空体积对内爆冲击波的影响规律。结果表明:随着静水压、真空体积的增加,冲击波压力峰值呈线性增加,且距离内爆中心越远,冲击波峰值增加越缓慢;冲击波脉宽随静水压力的增加基本保持不变,随真空半径的增加缓慢降低。
- 孟令存闫明杜志鹏张磊
- 关键词：光电倍增管
- 基于动力缩聚法的舰艇冲击响应数据扩展方法研究
- 由于舰艇平台和系统的庞杂和测试系统规模的相对受限,舰艇水下爆炸冲击响应数据总是难以满足需求。基于动力缩聚法的基本原理,对舰艇冲击响应数据扩展方法进行研究。建立舰艇局部结构有限元模型,获取其总质量和刚度矩阵,并将已知冲击响...
- 杜志鹏汪玉杜俭业张磊
- 关键词：冲击动力学数据扩展
- 文献传递
- 敷设抗冲瓦后舰船的阻力性能试验
- 2011年
- 抗冲瓦是一种能实现对水下非接触爆炸载荷整体冲击隔离同时又能隔离舰艇自身辐射噪声的新概念产品。但因其敷设于舰艇水线以下湿表面将对舰船的航行阻力产生影响。为此,在拖曳水池中对试验船模开展了敷设抗冲瓦前后的阻力性能对比试验。试验分析了抗冲瓦在水动力载荷作用下的弹性变形,探讨了敷设抗冲瓦后对不同阻力成分的影响。试验结果表明,舰船敷设抗冲瓦后阻力在低速时基本保持不变,中高速时会使得舰船的阻力有所增加,但增加的幅度不大。
- 王先洲汪玉华宏星
- 关键词：船舶阻力模型试验
- 舰艇抗冲瓦水下爆炸流固耦合冲击动力学模型被引量：3
- 2012年
- 为更好的反映水下爆炸作用下舰艇抗冲瓦芯层复杂结构动力学特性,基于多自由度动力学、Taylor平板理论一阶DAA法,提出了舰艇抗冲瓦在水下爆炸冲击波载荷作用下的流固耦合与冲击动力学模型。抗冲瓦冲击响应分为3个阶段,I阶段是在冲击载荷作用下的一维流固耦合开始阶段,水中气穴开始产生;II阶段芯层开始被压溃,但此时抗冲瓦表层速度开始降低,水质点的附加冲量起到重要作用;III阶段是从减速到回弹阶段,抗冲瓦在弹性恢复力和流体阻尼共同作用下产生减速和反弹。3个阶段的理论模型揭示了水下爆炸作用下抗冲瓦的冲击响应过程。通过理论模型和算例研究发现,所提出的模型能很好的反映具有复杂芯层结构的抗冲瓦在水下爆炸冲击波作用下的缓冲与耗能机理,抗冲瓦芯层密度对其缓冲效果影响显著。这些性能特点可以用于在给定质量情况下对抗冲瓦进行几何优化设计。
- 刘东岳汪玉谌勇杜俭业杜志鹏
- 关键词：流固耦合水下爆炸
- 不可压缩流体中球型容器内爆理论模型研究被引量：8
- 2015年
- 容器水下压溃可引起内爆,产生内爆冲击波,对周围结构产生破坏作用。基于能量守恒原理,推导了一种不可压缩流体中球型容器内爆理论模型。可以根据球型容器半径、容器所受静水压力等参数预测内爆冲击波压力、气泡半径、气泡溃灭时间周期,预测结果与内爆试验数据吻合较好。利用该模型分析了容器内爆冲击波压力的危害性,以及冲击波压力峰值随容器体积、静水压力、容器内气体压力等参数的变化规律。结果表明,容器内爆与炸药水下爆炸相比,冲击波峰值高、脉宽小,对附近的脆性材料结构会产生较强的破坏效应;冲击波峰值随球型容器半径增大而线性增大,随静水压力增大呈二次曲线增大;容器内气体初始压力、容器周围流体密度、声速以及容器内气体比热比等参数变化对冲击波峰值无明显影响。
- 杜志鹏杜俭业李营秦中华
- 关键词：内爆气泡
- 深水环境下扁椭球形内爆特性数值研究被引量：1
- 2021年
- 采用商用有限元软件Abaqus中的CEL耦合计算方法,对深水环境下扁椭球内爆进行了数值模拟,得到了扁椭球内爆发生过程及内爆冲击波传播特性,并探究了扁椭球形状对内爆冲击波峰值的影响规律;扁椭球内爆发生过程中,长半轴侧水流运动较快,发生碰撞产生内爆冲击波,且半轴方向上内爆冲击波峰值较高;随着扁椭球的椭圆旋转截面长、短径比k值的增加,内爆发生时间明显减少,各方向上的内爆冲击波峰值线性减小,且峰值在半轴方向衰减较快,斜向45°方向衰减较慢。
- 孟令存闫明杜志鹏张磊
- 关键词：数值仿真冲击波
- 舰用柴油机抗冲击性能频域分析被引量：12
- 2010年
- 舰用设备抗冲击性能的频域分析是一种常用的工程评估方法。建立了某型柴油机的有限元模型,通过主要部件的模态试验进行了修正。根据国军标GJB1060.1-91的规定,基于DDAM方法确定了计算模型的冲击输入,并对柴油机模型在三向冲击输入下的冲击响应进行了分析。结果表明,柴油机抗冲击性能的频域分析是一种有效的评估方法,通过评估,该柴油机模型符合国军标的要求。
- 计晨汪玉赵建华杜俭业
- 关键词：舰用柴油机抗冲击频域分析
