【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船用舱壁抗爆，具体涉及一种船用舱壁抗爆变形引导装置及设计方法。
技术介绍
1、导弹在舰船内部爆炸，严重影响了舰船的生命力与战斗效能。在导弹爆炸范围内舱室结构消失，舰船结构解体被撕裂成碎块和破片，而爆炸区域最外围的舱壁出现塑性大变形、撕裂或破口损坏。当导弹在舰船内部爆炸，舰船只能依靠自身的结构设计和材料强度抵抗导弹的爆炸作用，并减轻其对舰船造成的不可修复与管控的损伤和破坏。舰船舱壁抗爆抗冲击防护技术是舰船被动防御的主要手段，一直是世界各国海军重点关注且无法回避的研究难题。
2、因此，设计舱壁抗爆变形引导装置，增强舱壁边界防护性能具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是如何提高舱壁边界抗爆能力，降低舱壁破损。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是提供一种船用舱壁抗爆变形引导装置，包括甲板和舱壁，所述舱壁与甲板，且甲板连接在舱壁端部且两者相互垂直，还包括内部面板和外部弧形板，所述内部面板位于舱壁与甲板的连接处，且舱壁两侧均贴合固定有内部面板，且内部面板靠近甲板的一侧与甲板固定连接，所述外部弧形板设在内部面板外侧，所述外部弧形板两端分别连接在甲板和舱壁上，且外部弧形板朝向内部面板弯曲。
3、可选的，所述内部面板以及外部弧形板与甲板和舱壁的连接方式均为焊接。
4、可选的，所述外部弧形板与甲板和舱壁连接处均作圆角过度处理。
5、一种船用舱壁抗爆变形引导装置的设计方法，包括以下步骤：>
6、s1、构建舱壁抗爆变形引导装置的仿真模型；
7、s2、通过对舱壁抗爆变形引导装置的仿真模型在受到爆炸冲击载荷作用下的变形性能模拟，获得其最优设计参数；
8、s3、根据所得最优设计参数制备舱壁抗爆变形引导装置。
9、可选的，s2中参数设计方法包括：
10、s21、构建s1中仿真模型的有限元模型；
11、s22、设置有限元模型中各部件的材料类型和参数及接触形式；
12、s23、设置模拟中的有限元参数；
13、s24、在舱壁面板上加载爆炸冲击波载荷；
14、s25、通过有限元软件求解舱壁在爆炸载荷作用下的变形参数，采取定量分析的方法评估具备抗爆变形引导装置的舱壁的抗爆性能。
15、可选的，s22中的材料类型包括舱壁、甲板、内部面板和外部弧形板的材料本构模型，参数包括：密度、弹性模量、泊松比、静态屈服极限、切线模量以及应变率参数。
16、可选的，在s22中，舱壁、甲板、内部面板和外部弧形板之间的接触形式均为面接触。
17、可选的，s24中，在舱壁面板上加载爆炸冲击波载荷后，当材料塑性应变在仿真计算中超过设定值，则判定材料塑性屈服失效，当材料塑性应变在超过失效准则后，该关键字控制材料的网格单元被侵蚀删除，以模拟舱壁的撕裂。
18、可选的，在s25中，根据舱壁变形仿真计算结果，通过改变仿真模型中内部面板的厚度和长度、外部弧形板的厚度、弧段长度以及弧段半径，计算并设计舱壁抗爆变形引导装置的最优参数。
19、综上所述，本专利技术至少具有以下一种有益效果：
20、1、本专利技术的舱壁抗爆变形引导装置，布置内部面板提高了舱壁连接的局部强度，避免舱壁连接处受爆炸载荷时发生断裂破坏；在舱壁与甲板接连处布置外部弧形板，当舱壁承受爆炸载荷时，避免舱壁与甲板连接处发生大变形而整体撕裂飞出。
21、2、本专利技术提供的舱壁抗爆变形引导装置，引导装置在舱壁的固支边界连接处，不仅使舱壁在受爆炸载荷时协调形变，还限制了舱壁在固支边界附近的位移，引导装置增加了舱壁在固支边界的厚度，提高舱壁的连接强度；对舱壁在连接处具有保护作用，避免在连接处产生塑性应变集中。
22、3、本专利技术建立的舱壁抗爆变形引导装置有限元模型中，可以根据所确定的有限元模型参数对舱壁变形进行仿真计算，然后，根据仿真结果优化引导装置的设计参数，直到满足舱壁抗爆性能要求。
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1.一种船用舱壁抗爆变形引导装置，包括甲板(1)和舱壁(3)，所述舱壁(3)与甲板(1)，且甲板(1)连接在舱壁(3)端部且两者相互垂直，其特征在于，还包括内部面板(4)和外部弧形板(2)，所述内部面板(4)位于舱壁(3)与甲板(1)的连接处，且舱壁(3)两侧均贴合固定有内部面板(4)，且内部面板(4)靠近甲板(1)的一侧与甲板(1)固定连接，所述外部弧形板(2)设在内部面板(4)外侧，所述外部弧形板(2)两端分别连接在甲板(1)和舱壁(3)上，且外部弧形板(2)朝向内部面板(4)弯曲。
2.根据权利要求1所述的船用舱壁抗爆变形引导装置，其特征在于，所述内部面板(4)以及外部弧形板(2)与甲板(1)和舱壁(3)的连接方式均为焊接。
3.根据权利要求2所述的船用舱壁抗爆变形引导装置，其特征在于，所述外部弧形板(2)与甲板(1)和舱壁(3)连接处均作圆角过度处理。
4.一种船用舱壁抗爆变形引导装置的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的船用舱壁抗爆变形引导装置的设计方法，其特征在于，S2中参数设计方法包括：>
6.根据权利要求5所述的船用舱壁抗爆变形引导装置的设计方法，其特征在于，S22中的材料类型包括舱壁(3)、甲板(1)、内部面板(4)和外部弧形板(2)的材料本构模型，参数包括：密度、弹性模量、泊松比、静态屈服极限、切线模量以及应变率参数。
7.根据权利要求6所述的船用舱壁抗爆变形引导装置的设计方法，其特征在于，在S22中，舱壁(3)、甲板(1)、内部面板(4)和外部弧形板(2)之间的接触形式均为面接触。
8.根据权利要求5所述的船用舱壁抗爆变形引导装置的设计方法，其特征在于，在S24中，在舱壁(3)面板上加载爆炸冲击波载荷后，当材料塑性应变在仿真计算中超过设定值，则判定材料塑性屈服失效，当材料塑性应变在超过失效准则后，该关键字控制材料的网格单元被侵蚀删除，以模拟舱壁(3)的撕裂。
9.根据权利要求5所述的船用舱壁抗爆变形引导装置的设计方法，其特征在于，在S25中，根据舱壁(3)变形仿真计算结果，通过改变仿真模型中内部面板(4)的厚度和长度、外部弧形板(2)的厚度、弧段长度以及弧段半径，计算并设计舱壁(3)抗爆变形引导装置的最优参数。
...【技术特征摘要】
1.一种船用舱壁抗爆变形引导装置，包括甲板(1)和舱壁(3)，所述舱壁(3)与甲板(1)，且甲板(1)连接在舱壁(3)端部且两者相互垂直，其特征在于，还包括内部面板(4)和外部弧形板(2)，所述内部面板(4)位于舱壁(3)与甲板(1)的连接处，且舱壁(3)两侧均贴合固定有内部面板(4)，且内部面板(4)靠近甲板(1)的一侧与甲板(1)固定连接，所述外部弧形板(2)设在内部面板(4)外侧，所述外部弧形板(2)两端分别连接在甲板(1)和舱壁(3)上，且外部弧形板(2)朝向内部面板(4)弯曲。
2.根据权利要求1所述的船用舱壁抗爆变形引导装置，其特征在于，所述内部面板(4)以及外部弧形板(2)与甲板(1)和舱壁(3)的连接方式均为焊接。
3.根据权利要求2所述的船用舱壁抗爆变形引导装置，其特征在于，所述外部弧形板(2)与甲板(1)和舱壁(3)连接处均作圆角过度处理。
4.一种船用舱壁抗爆变形引导装置的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的船用舱壁抗爆变形引导装置的设计方法，其特征在于，s2中参数设计方法包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：郝宁，邓禹，吕洋，徐敬博，伍友军，叶帆，任宪奔，李营，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七○八研究所，
类型：发明
国别省市：
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