艙室內爆載荷作用下夾層板優化設計研究

陳 攀，劉志忠

(中國艦船研究設計中心 船舶振動噪聲重點試驗室，湖北 武漢 430064)

艙室內爆載荷作用下夾層板優化設計研究

陳 攀，劉志忠

(中國艦船研究設計中心 船舶振動噪聲重點試驗室，湖北 武漢 430064)

艙室內戰斗部爆炸產生的沖擊波是艙室結構板架承受的主要載荷之一，艙室內爆沖擊波在艙室內部將發生多次反射，并在艙室內部形成持續時間較長的準靜態壓力，在此過程中艙室板架承受多次沖擊波反射載荷。本文以艙室典型加筋板為對象進行夾層板概念設計，選取面板厚度、背板厚度、夾芯壁厚及夾芯間距 4 個參數作為試驗參數，以抗爆綜合評價指標最小為目標，采用正交試驗優化設計方法得到該加筋板結構在艙室內爆沖擊波載荷作用下最優抗爆性能的夾層板結構，并對比最優夾層板與普通加筋板在艙室內爆載荷作用下的響應特征。研究表明，經過優化設計后的夾層板具有更好抵抗沖擊波載荷的能力，正交試驗設計能較好適用于夾層板結構優化設計。

艙室內爆；夾層板；優化設計；抗爆性能

0 引 言

艦船艙室是一個封閉的環境，炸藥爆炸產生的沖擊波在艙室內的作用機理與在敞開環境下的作用機理很不一樣，敞開環境下結構僅承受初始沖擊波，而艙室內爆沖擊波在艙室內反射明顯，艙室板架承受沖擊波多次反射作用。Zyskowski 等[1]開展了系列小當量TNT 艙室內爆炸試驗與數值計算研究，Wu 等[2]開展了封閉空間內不同藥量圓柱形與球形炸藥爆炸沖擊波試驗研究，試驗結果表明，艙室內爆炸沖擊波載荷與艙室內部尺寸，戰斗部 TNT 當量，艙室壁面上泄爆孔（包括板架在載荷作用下形成破口）面積等參數相關。……