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水下爆炸冲击载荷下波纹夹芯板动态响应及结构优化设计
1
作者 荣吉利 王圣龙 +1 位作者 陈子超 韦振乾 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期679-691,共13页
研究波纹夹芯板在水下爆炸冲击载荷作用下的动态响应规律和抗冲击性能,对提升舰船结构的水下防护能力有重要意义.利用水下爆炸等效冲击加载装置对波纹夹芯板进行了试验.基于ABAQUS建立流固耦合有限元模型对试验进行模拟.测点峰值压力的... 研究波纹夹芯板在水下爆炸冲击载荷作用下的动态响应规律和抗冲击性能,对提升舰船结构的水下防护能力有重要意义.利用水下爆炸等效冲击加载装置对波纹夹芯板进行了试验.基于ABAQUS建立流固耦合有限元模型对试验进行模拟.测点峰值压力的仿真值与试验值误差不超过4.55%,后面板中心位移的仿真值与试验值误差仅为0.8%.以后面板中心位移和夹芯板比吸能作为抗冲击性能指标,考虑了影响面板厚度以及芯层形状的6个波纹夹芯板结构参数,基于仿真分析了各个参数对抗冲击性能的影响.基于克里金模型建立了波纹夹芯板抗冲击性能与结构参数的代理模型.利用NSGA-Ⅱ算法对后面板中心位移和夹芯板比吸能进行了多目标优化.优化后的后面板中心位移平均减小了约23.57%,夹芯板比吸能平均提高了约27.91%. 展开更多
关键词 水下爆炸 波纹夹芯板 动态响应 多目标优化问题
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铝蜂窝夹芯结构抗爆性能仿真分析与优化 被引量：6
2
作者 荣吉利 刘东兵 +1 位作者 赵自通 韦振乾 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期18-26,共9页
利用CONWEP计算模型对铝蜂窝夹芯结构的抗爆性能进行了有限元分析,以背板最大变形和夹芯层比吸能作为抗爆性能指标,根据不同基体材料的组合结构建立了铝蜂窝夹芯结构的基准模型.基于基准模型,定量研究了铝蜂窝夹芯结构各部分结构参数和... 利用CONWEP计算模型对铝蜂窝夹芯结构的抗爆性能进行了有限元分析,以背板最大变形和夹芯层比吸能作为抗爆性能指标,根据不同基体材料的组合结构建立了铝蜂窝夹芯结构的基准模型.基于基准模型,定量研究了铝蜂窝夹芯结构各部分结构参数和蜂窝胞元类型对其抗爆性能的影响规律.结果表明面板材料采用Al2024T351,背板材料采用RHA的组合结构具有良好的抗爆性能;相比于背板厚度变化,面板厚度的变化对铝蜂窝夹芯结构抗爆性能指标的影响更显著.应用构建代理模型的方法对铝蜂窝夹芯结构的抗爆性能进行了多目标优化设计,使铝蜂窝夹芯结构的抗爆炸冲击波性能得到了明显改善,这对抗爆结构的工程设计有一定指导意义. 展开更多
关键词 铝蜂窝夹芯结构 抗爆性能 基准模型 代理模型 多目标优化
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水下爆炸载荷下金字塔夹芯板抗冲击性能及破坏模式研究 被引量：4
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作者 李富荣 荣吉利 +3 位作者 王玺 陈子超 韦振乾 赵自通 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1954-1965,共12页
研究金属夹芯板在水下爆炸冲击下的动态响应和抗冲击性能,对提升舰船防护能力有重要意义。利用等效水下爆炸冲击加载实验装置对金字塔点阵夹芯板进行实验,得到其动态响应规律;结合Abaqus流-固耦合仿真对实验进行计算,结果与实验误差较小... 研究金属夹芯板在水下爆炸冲击下的动态响应和抗冲击性能,对提升舰船防护能力有重要意义。利用等效水下爆炸冲击加载实验装置对金字塔点阵夹芯板进行实验,得到其动态响应规律;结合Abaqus流-固耦合仿真对实验进行计算,结果与实验误差较小,验证了仿真的有效性,得到了金字塔夹芯板动态响应的三个阶段特征。通过后面板变形和芯层塑性吸能评估了夹芯板的抗冲击性能。针对不同参数的夹芯板,利用仿真分析了其不同的破坏模式;利用多目标优化方法对金字塔芯层参数进行优化。研究结果表明:夹芯板面板总厚度一定时,拥有较薄前面板和较厚后面板的夹芯板抗冲击性能更强;不同粗细的金字塔杆件组成的芯层破坏模式不同,但后面板变形相近;芯层的塑性吸能占比随着冲击载荷的增大而减小;优化后的夹芯板抗冲击性能显著提升,优化结果对金字塔夹芯板的设计具有指导意义。 展开更多
关键词 水下爆炸 金字塔夹芯板 CEL流-固耦合仿真 抗冲击性能
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水下爆炸载荷下多层金字塔夹芯板动态响应研究 被引量：4
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作者 白若阳 李富荣 +3 位作者 荣吉利 陈子超 韦振乾 赵自通 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期230-239,共10页
研究金属夹芯板在水下爆炸冲击下的动态响应规律和抗冲击性能,对提升舰船防护能力有重要意义.利用等效水下爆炸冲击加载实验装置对双层金字塔点阵夹芯板进行实验,得到了其动态响应规律;结合ABAQUS流固耦合仿真对实验进行模拟,结果与实... 研究金属夹芯板在水下爆炸冲击下的动态响应规律和抗冲击性能,对提升舰船防护能力有重要意义.利用等效水下爆炸冲击加载实验装置对双层金字塔点阵夹芯板进行实验,得到了其动态响应规律;结合ABAQUS流固耦合仿真对实验进行模拟,结果与实验误差较小,验证了仿真的有效性.针对不同参数的多层夹芯板,利用仿真分析了其不同的响应规律,结果表明:多层夹芯板比单层夹芯板有更强的抗冲击性能;夹芯板面板总厚度一定时,拥有较薄前面板和较厚后面板的夹芯板抗冲击性能更强;对于三层夹芯板,其密度排列顺序为BAC和ABC时后面板变形更小,CBA排列的夹芯板抗冲击性能最弱. 展开更多
关键词 水下爆炸 多层夹芯板 金字塔结构 流固耦合仿真
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预置裂纹靶板在水下冲击波作用下的动态响应研究 被引量：2
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作者 韦辉阳 荣吉利 +3 位作者 韦振乾 项大林 何轩 赵自通 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2250-2258,共9页
舰船结构在生产和使用过程中不可避免地会出现划痕、凹槽等损伤,使结构的水下抗毁伤性能出现不同程度的降低。利用非药式等效水下冲击加载装置,对预置裂纹靶板进行了水下冲击加载实验,通过高速相机对靶板变形进行记录;结合ABAQUS仿真软... 舰船结构在生产和使用过程中不可避免地会出现划痕、凹槽等损伤,使结构的水下抗毁伤性能出现不同程度的降低。利用非药式等效水下冲击加载装置,对预置裂纹靶板进行了水下冲击加载实验,通过高速相机对靶板变形进行记录;结合ABAQUS仿真软件对加载实验进行计算,对预置裂纹靶板在水下冲击载荷作用下的动态响应机制进行研究,得出了"3阶段"动态响应现象结论;对不同预置裂纹形状靶板进行研究,发现不同预置裂纹形状靶板的动态响应差别在于最终破坏阶段,靶板破坏倾向于出现最少裂缝情况下,将能量全部释放。对裂纹参数进行研究,结果表明:预置裂纹靶板离面位移与载荷冲量近似呈线性关系,随着裂纹深度和长度的增长,结构剩余冲击强度不断下降。 展开更多
关键词 预置裂纹靶板 水下爆炸 冲击波 有限元
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