基于Abaqus软件的不同冲击因子下舰船动态响应分析
非接触水下爆炸作用下舰船动态响应研究
非接触水下爆炸作用下舰船动态响应研究作者：杨旭光等来源：《价值工程》2013年第06期摘要：运用有限元软件ABAQUS对舰船水下爆炸进行数值模拟，运用HHT变换分析了冲击响应信号。
为舰船动态响应的分析提供输入条件，得到爆炸载荷作用下舰船关键部位的冲击环境。
分析结果表明：冲击波响应分布的频带较宽，具有瞬时性和衰减快的特点，水下爆炸作用下舰船动态响应包含丰富的频率成分，易造成舰船结构的局部破坏；气泡脉动响应频率低，易造成舰船的整体破坏，响应频率接近舰船结构的固有频率，衰减慢，持续时间长。
研究结果对于舰船生命力评估具有一定参考价值。
Abstract： Based on commercial finite element procedure ABAQUS to the structure numerical simulation of underwater explosion， we can obtain the essential part shock environment of structure under the shock function， which provides the input for the dynamic response analysis of warships. With HHT method a signal of typical part on a warship produced by non-contact underwater explosion is applied. The analysis result indicated that warship dynamic response contains a wealth of frequency components. Shock response to the distribution is of a wide-band， and it has a transient，fast and energy of high attenuation characteristics， which could easily lead to the partial destruction of structure. Pulsating bubble response is of low frequency， slow decay and long duration， and response frequency is close to warship natural frequency， which is easy to the overall damage to structure.Research results are valuable in evaluating the vulnerability of warships.关键词：水下爆炸；数值模拟；ABAQUS；动态响应；HHT变换Key words： underwater explosion；numerical simulation；ABAQUS；dynamic response；Hilbert-Huang Transform中图分类号：TB535 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）06-0299-030 引言近年来，随着水中兵器的不断发展，水下爆炸载荷对舰船结构的直接破坏越来越大，水下爆炸载荷对舰船结构的直接破坏越来越大，提高舰船的抗冲击性能成为更加迫切的任务，直接威胁着舰船的作战能力和生命力。
技术简介-潜艇的冲击响应和声辐射分析
- Ability to model acoustic “fluids” under transient and steady-state loading - Scattered and total wave acoustic formulations - Nonlinear fluid behavior - Incident wave loads including bubble loading - Nonreflecting boundary conditions - Acoustic infinite elements
In this technology brief two related but distinct analyses will be examined. First, the shock response of a submarine due to an underwater explosion (UNDEX) event will be considered. Second, the steady-state acoustic field established due to machinery-induced vibrations within and around the submarine will be estimated.
- Import of geometry from other CAD codes and ability to repair poor geometry - “Boolean” operations to create fluid regions by cutting out the geometry of the structure - Easy-to-use surface-based nonconforming fluid-solid coupling - Multiple meshing options
水下爆炸作用下计及冲击动弯矩的舰船总强度分析
水下爆炸作用下计及冲击动弯矩的舰船总强度分析
李烨;王雷;陈莹玉;黄时春
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2015(037)008
【摘要】水下爆炸作用下舰船结构的总强度分析一直是业内水面舰船强度研究的重点内容之一.本文选取典型水下爆炸工况,借助数值仿真的手段,采用通用有限元程序Abaqus中的声固耦合法,在计及水下爆炸冲击动弯矩的条件下模拟水下非接触爆炸作用下舰船的动响应.结合各主要舰船强度规范对某水面舰船的典型剖面的水下爆炸冲击动弯矩进行初步分析,给出了各爆炸工况下不同剖面的动弯矩时历曲线,并以动弯矩所占百分比的形式展现了冲击动弯矩对舰船总强度校核的重要性.为舰船的总体结构设计提供参考.
【总页数】6页(P12-17)
【作者】李烨;王雷;陈莹玉;黄时春
【作者单位】哈尔滨工程大学船舶工程学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所,黑龙江哈尔滨150036;哈尔滨工程大学船舶工程学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院,黑龙江哈尔滨150001
【正文语种】中文
【中图分类】U661.4
【相关文献】
1.水下爆炸作用下舰船设备冲击谱计算方法研究 [J], 宋敬利;赵红光;李琛
2.水下爆炸冲击作用下舰船管路动响应研究 [J], 丁建军;张忠宇;田昭丽;宋莹
3.舰船在水下爆炸载荷作用下的总强度研究 [J], 张阿漫;姚熊亮;李克杰;李佳
4.水下爆炸冲击波和气泡脉动载荷联合作用下\r舰船冲击响应研究 [J], 贾则;陈高杰;高浩鹏;权琳;金辉
5.水下爆炸冲击波载荷作用下舰船板架结构冲击可靠性研究 [J], 史晓骏
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
舰艇水下爆炸破损分布特性
舰艇水下爆炸破损分布特性
孙赫;闫明;杜志鹏;张磊
【期刊名称】《爆炸与冲击》
【年(卷),期】2024(44)6
【摘要】舰艇在作战过程中受到武器攻击,从爆炸产生的破口持续多向进水,影响舰艇的不沉性。
为了探究水下爆炸破损分布特性,开展了驳船近场水下爆炸试验,利用声固耦合法计算了冲击波与气泡射流载荷联合作用下全船结构的毁伤,得到整船塑性变形区域的凹陷深度为85 cm,L形破口宽30 cm,破口面积为0.2 m2。
对比了试验和仿真数据,计算破口尺寸的相对误差小于20%,破口位置吻合较好,验证了模型的准确性。
利用该模型进行了不同爆距下爆炸仿真计算,提出了驳船在近场水下爆炸载荷作用下的分布式损伤模式,明确了舰船结构的毁伤除整体折断和局部大型破口外还有广泛分布的小裂缝存在于舱壁、舷侧外板等部位。
随着冲击因子从5.74减小至1.91,舱底破口尺寸减小,舱内裂缝增多;当冲击因子在1.91~2.87之间时,舱底破损为分散式的小型破口。
舷侧、舱壁与舱底的连接处为薄弱部位,小裂缝分布较多,在舰艇设计过程中可重点加强防护。
【总页数】15页(P144-158)
【作者】孙赫;闫明;杜志鹏;张磊
【作者单位】沈阳工业大学机械工程学院;海军研究院
【正文语种】中文
【中图分类】O383
【相关文献】
1.基于ABAQUS的近距水下爆炸对舰艇的冲击响应研究
2.水下爆炸下舰艇不同部位冲击环境数值分析
3.水下爆炸下船体结构变形分布及传递特性
4.水下爆炸性冲击波实验模型的建立及其应力分布特性的研究
5.水下爆炸载荷下水面舰艇双层结构的毁伤与防护研究进展
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
哈工程-基于ABAQUS的某主汽轮机汽缸抗冲击计算
兰部位均出现应力集中情况，但后者应力值明显小于前者。再分析整个冲击过程中结构的应力响应情况，结构在
以下几个部位出现了不同程度的应力集中情况：前后支座与中部缸体之间的连接部分、转子质量点作用部分及前
后支撑平台下部的垂向支架部分，其中后部支架部分的应力响应最大。另外，由于内缸体部分有四个悬臂梁结构
与外缸体进行搭接，在其根部也出现了较大的应力响应。
2 冲击载荷计算
2.1 冲击输入谱
所谓设备的冲击环境是 指设备在水 下爆炸条件下的基础输入。如 果把冲击输入信号在频域内表示，在低频段，
基础的 位移激励是主要的；在 中频段，速 度激励是主要的；在 高 频段，加速度激励是主要的 。因此，通常用如图 3
所示四维坐标系下的三折线谱作为系统的冲击输入谱。
2
基于 ABAQUS 的某主汽轮机汽缸抗冲击计算
倪宝玉，王强勇，苏强，朱枫，康逢辉 (哈尔滨工程大学 船舶工程学院 黑龙江 哈尔滨 150001)
摘要：舰用设备在服役期间除了承受常规的动静载荷，还很有可能遭受冲击载荷，而冲击载荷往往因其高速 高能量特性而造成更大破坏。本文基于大型通用软件 ABAQUS，参照德国军标 BV043/85 及国军标 GJB1060.5 中 所介绍的计算方法，计算某主汽轮机汽缸所承受的垂向冲击载荷，用时间历程法对该主汽轮机汽缸进行了抗冲击 强度分析及变形分析。从结果中提取考核部位的应力和位移响应值，对薄弱部位进行结构优化并对比分析结果， 获得提高结构强度的有效方法。计算结果为舰船设备的抗冲击设计打下了基础。
73.45
57.92
0.4e-3
0.23e-3
通过上面两个表格中最大应力和最大位移值的比较我们可以发现：无论是最大应力还是最大位移加固模型的
“abaqus软件”资料汇整
“abaqus软件”资料汇整目录一、基于Python语言和Abaqus软件的轮胎参数化高效建模技术二、双曲正弦本构模型在ABAQUS软件上的实现方法仿真三、基于ABAQUS软件的舰船水下爆炸研究四、ABAQUS软件在基于性能的地震时程分析上的应用五、基于ABAQUS软件建立高桩码头桩土相互作用有限元模型的方法六、基于ABAQUS软件股骨颈骨折的扩展有限元建模分析基于Python语言和Abaqus软件的轮胎参数化高效建模技术随着计算机技术的不断发展，有限元分析（FEA）成为了工程领域中广泛使用的数值模拟方法。
轮胎作为车辆的重要组件，其性能和安全性对于车辆的行驶有着至关重要的影响。
为了更好地研究轮胎的性能和安全性，需要建立轮胎的有限元模型。
然而，传统的建模方式需要耗费大量的人力和时间，且难以保证模型的准确性和可重复性。
因此，本文提出了一种基于Python语言和Abaqus软件的轮胎参数化高效建模技术。
Python是一种广泛使用的编程语言，具有简单易学、可读性强、可扩展性等优点。
在Python中，有许多可供使用的库，例如NumPy、Pandas、Matplotlib和Abaqus等。
Abaqus是一款功能强大的有限元分析软件，它可以用于各种材料的力学性能分析和优化设计。
通过Python脚本，可以实现对Abaqus的自动化操作，从而大大提高建模效率。
本文首先介绍了基于Python语言和Abaqus软件的轮胎参数化高效建模技术的基本原理和优点。
然后，本文详细介绍了该技术的实现过程。
需要使用Python脚本生成轮胎的几何模型。
然后，使用Abaqus软件对几何模型进行网格划分和材料属性设置。
使用Python脚本对模型进行求解和结果分析。
通过对比实验，本文证明了基于Python语言和Abaqus软件的轮胎参数化高效建模技术的可行性和优越性。
实验结果表明，该技术可以大大缩短建模时间，提高建模效率，并且可以保证模型的准确性和可重复性。
基于ABAQUS的冲击荷载下钢框架的动力响应分析
Ｌ为 × ×
通 过 改 变 冲 击 块 密 度 来 调 整 冲击
块质 ｝ 钢框架模 如图 １。
：巾
５ｏｏ ．１
图 １ 钢 框 架 模 型 （单 位 ：Ｉ１１１］［１） 令义 的分析参 数 冲击 速度 、冲击块 质 以及冲击 他 髓 冲 速 度分 为４种情况 ：５ｍ／ｓ、１Ｏｎｄｓ、１５ｍ／ｓ、２０ｍ／ｓ 冲ｍ 质 分 为 ３种情 况 ：ｌｌ、３ｔ、６ｔ．．冲击 位置 分为 ４种情况 ：１ｍ、 １．５ｎ１、２ｍ、２．５ｍ ＝．文 中 的 １Ｌ１Ｔ５Ｖ表 示 ：质 量 为 １ｔ的 冲 击块 以
（１）
式 中 ：Ａ、Ｂ、Ｃ、，ｌ和 ｎ 为模 型 参 数 ；ｏｒ ．为 等 效 应 力 ；ｓ为 等 效
应变 ；ｓ 为尢＂－ ｉ Ｌ纲化等效塑性应 变率 ，ｓ ＝ ／ｓ ． 为参 芎心
变 率 ；Ｔ为无 化温 度 ，Ｔ＝（ ）（ —Ｔ），其 『ｆ】 ， 分 ｒ 别 为 参 芎 温 度 卞¨材 料 的熔 点 ， 为 当 前温 度 ；式 （１） 边 项 代表等效 性应 变，应变率和温度对流动应力的影 响㈣。Ａ取 向拉伸试 验槲服时 的工程 应力 ，本文取 ２４４．８，Ｂ，， 通过拟 合等效心力应变 数据 扶得 ，文 中取为 ８９９．７，０．９４；Ｃ为应 变牢
５１ｎ／ｓ的速度冲击距札脚 ｌｍ处的位置。其余以此类推 １．２本 构 关 系 与 断 裂准 则
１．２．１ Ｊｏｈｎｓｏｎ—Ｃｏｏｋ本构 模 型 及 参 数 选 取 钢 材 材 料模 型 为 Ｊｏｈｎｓｏｎ—Ｃｏｏｋ模 型 ，其 本 构 关 系 为 ：
¨
＋ ｜
＝ （？４＋Ｂｅ ）（１＋Ｃｌｎｅ ）（Ｉ－Ｔ ）
敏 感参数 ，本文取 ｌ７９５；ｍ为温度软化参数 ，文中取 ０．７５７ １．２．２ Ｊｏｈｎｓｏｌｌ—Ｃｏｏｋ断 裂 准 则 及 参 数 选 取
某型水雷水下爆炸作用下舰船结构动态响应研究
某型水雷水下爆炸作用下舰船结构动态响应研究郑长允;贾则;陈高杰;张姝红【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2012(031)026【摘要】In this paper, the commercial finite element program ABAQUS is used to analyze the warship's dynamic response under the effect of underwater explosion of torpedo, and the research shows that the pressure generating from underwater explosion of the torpedo includes shock wave whose energy works mainly on the middle and high frequency, and repeatedly bubble pulsating pressure whose energy works mainly on the low frequency. The warship shock response under the loading of torpedo is partial, and the stress on warship bottom is greater than that on the superstructure, whose greatest stress focuses on the middle place facing the explosion. Because of the relatively large area acted by the shock wave, though there is still certain shock effect acting on the bow and stem of warship, it is much lighter than what on the middle.%运用通用有限元分析软件ABAQUS分析某型水雷水下爆炸作用下的舰船结构动态响应,并得出以下重要结论:某型水雷水下爆炸产生的压力包括冲击波和多次气泡脉动压力,冲击波的能量主要作用在中高频,气泡膨胀产生的气泡脉动压力的能量以低频为主.水雷载荷作用下舰船结构响应具有局部性,舰船底部是冲击波载荷的主要承受者,其应力要比上层建筑大,而舰船底部最大应力则集中在中部迎爆面处.由于冲击波作用的区域比较大,舰船的艏部和艉部也受到了一定的冲击影响,但相对中部迎爆面处来说要小得多.【总页数】2页(P326-327)【作者】郑长允;贾则;陈高杰;张姝红【作者单位】中国人民解放军91439部队,大连116041;中国人民解放军91439部队,大连116041;中国人民解放军91439部队,大连116041;中国人民解放军91439部队,大连116041【正文语种】中文【中图分类】U661.4【相关文献】1.舰船局部板架结构在水下爆炸冲击波下动态响应的相似律研究 [J], 张振华;陈平毅;漆万鹏;王乘;朱锡2.某型舰船水下爆炸冲击波载荷作用下结构动态响应数值仿真研究 [J], 陈永念;王琮;谭家华3.某型舰船水下爆炸冲击波载荷作用下结构动态响应数值仿真研究 [J], 陈永念;谭家华4.舰船底部液舱结构在水下爆炸作用下的动态响应实验研究 [J], 张振华;王乘;黄玉盈;朱锡;李振环5.水下爆炸载荷作用下隔振系统与舰船结构的动态响应分析 [J], 蒋国岩;贾则;宋敬利因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。