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水下爆炸作用下典型鱼雷结构的毁伤特性

兵工学报 2020年第S02期41卷 44-49页

作者：高浩鹏田恒斗程素秋陈彬彬 91439部队辽宁大连116041 哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001

在分析反鱼雷硬杀伤武器水下爆炸作用下鱼雷自身毁伤机理的基础上,建立反鱼雷硬杀伤武器的水下爆炸载荷计算模型及鱼雷结构毁伤计算模型。在使用声-固耦合技术实现水下爆炸冲击波作用于鱼雷壳体条件下,提出典型双面背水片状结构通过分... 详细信息

在分析反鱼雷硬杀伤武器水下爆炸作用下鱼雷自身毁伤机理的基础上,建立反鱼雷硬杀伤武器的水下爆炸载荷计算模型及鱼雷结构毁伤计算模型。在使用声-固耦合技术实现水下爆炸冲击波作用于鱼雷壳体条件下,提出典型双面背水片状结构通过分布载荷实现耦合加载的方法,以解决鱼雷壳体与螺旋桨、舵等典型结构在水下爆炸作用下的耦合计算问题。结果表明:雷体上的典型片状构件更易于雷体本体毁伤;该方法可用于水下爆炸作用下鱼雷典型结构的毁伤特性分析以及鱼雷内部的冲击环境预报,为鱼雷易损性分析及模型的建立、毁伤等级的确定奠定基础。

关键词：鱼雷水下爆炸声-固耦合冲击波毁伤

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基于鱼雷爆炸毁伤考核的靶标仿真设计

中国科学：物理学、力学、天文学 2021年第12期51卷 81-89页

作者：刘文思田恒斗程素秋中国人民解放军91439部队大连116041

用于鱼雷爆炸毁伤考核的靶标设计目前没有标准规范可供参考,只能参照舰船毁伤评估现有方法,对毁伤考核靶标进行设计.首先从原理上分析水面舰船毁伤等级划分依据,明确毁伤考核靶标的设计应参照舰船结构的不同破口、塑性变形等损伤失效情... 详细信息

用于鱼雷爆炸毁伤考核的靶标设计目前没有标准规范可供参考,只能参照舰船毁伤评估现有方法,对毁伤考核靶标进行设计.首先从原理上分析水面舰船毁伤等级划分依据,明确毁伤考核靶标的设计应参照舰船结构的不同破口、塑性变形等损伤失效情况,同时指出考核靶标设计过程中借鉴现行舰船毁伤等级标准存在的问题;通过仿真计算解决该难点,结果表明水下爆炸载荷与典型水面舰船存在复杂耦合作用,鱼雷爆炸毁伤效能不仅与爆炸载荷对船体的做功能力相关,还与载荷的作用模式、能量的输出结构相关,不同工况下毁伤模式、能量输出结构存在较大差异,应根据计算结果所预报的对应工况下的毁伤模式、能量的输出结构开展水下爆炸靶标结构的设计;针对鱼雷爆炸毁伤特点提出水下爆炸靶标结构优化设计方法,同时通过仿真计算对靶标设计毁伤的等效性进行了验证,仿真对比显示依据该方法设计靶标能够有效评判鱼雷对实船爆炸毁伤效果,给出实战条件下鱼雷爆炸毁伤靶标设计流程,为鱼雷爆炸毁伤评估靶标设计提供技术支撑,该方法同时能为鱼雷爆炸毁伤试验考核提供仿真预报.

关键词：水下爆炸靶标设计毁伤考核鱼雷流固耦合

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舰船抗冲击试验测点优化布置方法

兵工学报 2010年第S1期31卷 199-203页

作者：程素秋樊宝顺高春生海军91439部队96分队

舰船抗冲击试验是检验舰船结构的抗冲击性能及其冲击环境的最直接有效的手段。运用模态分析理论和矩阵运算,研究了舰船抗冲击试验中的测点选取与布置问题。提出了舰船结构强度以及冲击环境测量中的测点优化布置方案,解决了舰船抗冲击试... 详细信息

舰船抗冲击试验是检验舰船结构的抗冲击性能及其冲击环境的最直接有效的手段。运用模态分析理论和矩阵运算,研究了舰船抗冲击试验中的测点选取与布置问题。提出了舰船结构强度以及冲击环境测量中的测点优化布置方案,解决了舰船抗冲击试验中的测点分布问题。其研究成果可直接应用于舰船抗冲击试验和兵器打靶试验,有较强的工程应用价值。

关键词：水下爆炸结构强度测点优化

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水中兵器爆炸自由场压力数据预处理分析

中国科学：物理学、力学、天文学 2021年第12期51卷 97-104页

作者：权琳陈梦英陈琦郭颖程素秋中国人民解放军91439部队大连116041 中国科学院声学研究所东海研究站上海201800

水中兵器爆炸试验测量是获得兵器爆炸威力的重要手段,而数据的预处理是水中兵器毁伤评估的重要环节和基础.本文针对自由场压力数据中常见的时域曲线趋势项、工频干扰、通道串扰、上升沿误差等干扰,研究了相关的预处理方法,并以自由场压... 详细信息

水中兵器爆炸试验测量是获得兵器爆炸威力的重要手段,而数据的预处理是水中兵器毁伤评估的重要环节和基础.本文针对自由场压力数据中常见的时域曲线趋势项、工频干扰、通道串扰、上升沿误差等干扰,研究了相关的预处理方法,并以自由场压力传感器实测数据实例,分别以串联共轭梯度去除法用于去除工频干扰,将多项式拟合用于去除低频趋势项,将动窗稳健中值滤波法用于去除脉冲干扰,将指数函数拟合用于冲击波脉冲上升沿修正.设计了对自由场压力测量数据的预处理流程,并以时频域特性、统计特性等评估了预处理算法的合理性.其中,串联共轭梯度法对于固定频率工频干扰去除效率高,而对其他频率成分影响很小.对于冲击波上升沿的指数拟合修正,通过使用牛顿截断法对指数拟合中需要用到的参数进行优化,并以拟合前后的能量误差和峰值误差评价修正效果.

关键词：水下爆炸压力预处理

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冲击波时差法原理及其应用

海洋技术 2003年第2期22卷 28-33,47页

作者：赵琳郑长赟程素秋李兵侯宝娥海军91439部队

文章旨在解决某些水中兵器在运动中爆炸瞬时的空间位置的测定问题 ,提出了利用靶船布阵并通过测定冲击波掠过各阵元的时差确定瞬时炸点位置的方法。作者通过海上模拟动态爆炸试验验证了这种方法在工程上实现的有效性。

关键词：冲击波时差法动态炸点定位水兵器靶船布阵

水下爆炸作用下中型浮动冲击平台运动响应试验研究

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中国科学：物理学、力学、天文学 2021年第12期51卷 105-113页

作者：张永坤史晓春沈晓乐程素秋中国人民解放军91439部队大连116041

以标准中型浮动冲击平台为研究对象,采用试验方法以及理论分析方法对其在水下爆炸作用下的运动响应情况进行研究.首先,采用试验手段,对平台在水下爆炸作用下的载荷、冲击环境、毁伤强度进行测量,获取试验测试结果;其次,采用理论分析方法... 详细信息

以标准中型浮动冲击平台为研究对象,采用试验方法以及理论分析方法对其在水下爆炸作用下的运动响应情况进行研究.首先,采用试验手段,对平台在水下爆炸作用下的载荷、冲击环境、毁伤强度进行测量,获取试验测试结果;其次,采用理论分析方法,在试验基础上对平台的毁伤情况、加速度分布特征、缓冲平台的减振效果进行分析总结.结果表明:平台的毁伤等级为轻度毁伤;迎爆面上冲击波压力峰值、应变峰值以及加速度峰值高于背爆面测试参数峰值;试验过程中平台中心底部应变值最大;设备缓冲具有良好的减震效果,效率可达95%以上.研究表明,平台在标准工况下强度满足要求,缓冲装置减振效果良好.理论分析、仿真计算在平台毁伤等级的判定上具有良好的一致性.

关键词：水下爆炸中型浮动冲击平台试验毁伤数值计算

战斗部壳体对水下爆炸威力影响的数值模拟研究

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兵工学报 2015年第S1期36卷 115-121页

作者：程素秋秦健况贶陈高杰王树乐 91439部队 92857部队上海军事代表局

采用LS-DYNA软件对装药半径为0.15 m、0.42 m、0.55 m的有/无壳体战斗部的爆炸特性进行数值模拟研究。分析了炸药在有无壳体的水下爆炸时的冲击波压力、气泡脉动压力等特性参数。对比总结了不同网格密度、不同当量、不同装药半径及有/... 详细信息

采用LS-DYNA软件对装药半径为0.15 m、0.42 m、0.55 m的有/无壳体战斗部的爆炸特性进行数值模拟研究。分析了炸药在有无壳体的水下爆炸时的冲击波压力、气泡脉动压力等特性参数。对比总结了不同网格密度、不同当量、不同装药半径及有/无壳体的数值计算结果。结果表明,壳体对水下爆炸气泡脉动的影响较为显著。壳体厚度对气泡形成时间没有太大影响,但对气泡压力峰值影响较大。因此,研究战斗部水下爆炸威力时必需考虑壳体因素。

关键词：兵器科学与技术爆炸力学水下爆炸战斗部壳体厚度

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实船爆炸试验测量系统指标特性研究

爆破 2013年第4期30卷 5-8页

作者：宫国田程素秋海军91388部队海军91439部队

在实船爆炸试验中,冲击响应谱的测量与分析是舰船冲击响应研究中最常用的方法。利用O’Hara法和参考标准法建立了冲击响应谱的数学模型,并在给定阻尼系数、信号频率、信号峰值和响应频率等参数条件下,研究了用采样因子(定义为采样频率... 详细信息

在实船爆炸试验中,冲击响应谱的测量与分析是舰船冲击响应研究中最常用的方法。利用O’Hara法和参考标准法建立了冲击响应谱的数学模型,并在给定阻尼系数、信号频率、信号峰值和响应频率等参数条件下,研究了用采样因子(定义为采样频率与信号频率之比)表征冲击响应谱的绝对误差与相对误差的变化规律,最终得到系统测量误差与采样因子、A/D转换位数成反比的结论。而采样频率、A/D转换位数作为测量系统的主要技术指标,是测量系统误差的主要来源,其取值范围是系统论证中的难点,研究成果可直接应用于测量系统的论证与研制。

关键词：水下爆炸实船爆炸试验冲击响应谱测量系统

遭受沉底爆炸载荷作用下的圆柱结构冲击损伤计算

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舰船科学技术 2008年第6期30卷 131-135页

作者：程素秋邵宗战谭捷解放军91439部队96分队

论述了圆柱结构对水下爆炸的冲击损伤计算方法与数值模拟算法。简要介绍了试验工况、计算模型、计算条件等,对沉底状态下圆柱结构遭受沉底水下爆炸作用下的实际损伤与仿真结果进行了对比,研究了冲击毁伤与载荷强度、炸药之间的关系,并... 详细信息

论述了圆柱结构对水下爆炸的冲击损伤计算方法与数值模拟算法。简要介绍了试验工况、计算模型、计算条件等,对沉底状态下圆柱结构遭受沉底水下爆炸作用下的实际损伤与仿真结果进行了对比,研究了冲击毁伤与载荷强度、炸药之间的关系,并应用圆柱壳屈曲理论讨论计算圆柱结构冲击响应的方法,提出了应用表面平均总压力来表征爆炸载荷强度,为今后的潜艇结构抗冲击试验方案设计提供参考。

关键词：圆柱结构冲击损伤沉底爆炸数值模拟