《舰船科学技术》

文章标题:复合材料夹芯艇体结构水下爆炸冲击响应研究

文章作者:刘恒1,2, 郑成1, 王一雯1, 孔祥韶1, 姚奕帆1,2, 朱子涵1,2
关 键 字:复合材料夹芯结构;水下爆炸冲击;动态响应;失效模式
文章摘要:为探究复合材料无人艇的抗爆性能,针对水下爆炸冲击载荷作用下玻璃纤维泡沫夹芯艇体结构的动态响应特征展开研究,本文采用声固耦合方法建立水下爆炸冲击载荷作用下泡沫夹芯艇体结构整艇数值仿真模型,并与实艇试验结果进行对比,验证了其可靠性;基于泡沫夹芯艇体结构质量不变原则,通过控制单一变量分析玻璃纤维面板厚度,面板铺层角度和泡沫夹芯高度及密度对其失效模式和能量吸收特性的影响。研究结果表明,玻璃纤维泡沫夹芯艇体结构迎爆面失效模式为受载区域中心出现沿船宽方向的条状裂缝、十字形裂缝或者边界撕裂;背爆面失效模式为背爆面中心或者边界处出现点状破口;随着迎爆面厚度增加,泡沫夹芯艇体结构总吸能呈下降趋势,整体能量吸收能力降低16.6%。