鱼雷垂直入水瞬间结构响应的数值模拟

作     者：贺征 高紫晴 顾璇 高子舒 HE Zheng;GAO Ziqing;GU Xuan;GAO Zishu

作者机构：哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院黑龙江哈尔滨150001 

出 版 物：《爆炸与冲击》 (Explosion and Shock Waves)

年 卷 期：2023年第43卷第7期

页      面：144-158页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 080102[工学-固体力学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：We are grateful to Universiti Teknikal Malaysia Melaka (UTeM) for funding the study under MyBrain UTeM and providing materials  support and useful information. This work is also a collaborative work with the Department of Occupational Safety & Health (DOSH) Malaysia. 

主　　题：跨介质鱼雷 垂直入水 任意拉格朗日-欧拉算法 连接结构 

摘      要：垂直入水的鱼雷在短时间内弹道稳定,基于此,针对跨介质鱼雷撞水冲击造成的结构问题展开研究,探究了各舱段壳体和连接部位的轴向运动规律及受力特性,利用任意拉格朗日-欧拉算法及罚函数法建立了流固耦合数值模型,并对其合理性和网格无关性进行了验证。对采用不同连接方式的4种头型鱼雷分别模拟,并与整体式鱼雷进行了对比。结果表明:鱼雷撞水后加速度瞬间升高,头型越尖,所受的冲击越小;由于应力以波的形式向后传递,因此各舱段会依照距离头部的远近依次响应,且强度逐渐减弱;相邻壳体的相对静止状态被打破,运动过程中会不断拉压连接件,使之形状和位置都发生较大变化;壳体相互远离时,雷体外缘产生缝隙,此时连接件应力也达到最大,对连接的稳固性不利。因此,建议工程中增加密封圈或其他固定装置等,以加强对连接部位的保护。