霍英东教育基金(121073)
- 作品数：20 被引量：176H指数：8
- 相关作者：张阿漫姚熊亮刘云龙王超崔杰更多>>
- 相关机构：哈尔滨工程大学中国工程物理研究院中国舰船研究设计中心更多>>
- 发文基金：霍英东教育基金国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：理学交通运输工程更多>>
- 水下爆炸作用下舰船总纵强度模型实验方案研究被引量：13
- 2012年
- 考虑自由场中水下爆炸一次冲击波和气泡脉动相似律,研究在大缩尺比船模水下爆炸实验中,使用畸变模型实现对原型总纵强度准确预测的方法。考虑模型的制造工艺性,对缩比模型的板架结构进行改造生成畸变模型。通过对四种舰船缩尺实验方案进行水下爆炸数值计算分析,并对实际模型横剖面弯矩预测偏差进行总结,得到当缩尺比为1/4、畸变系数为3时,实验模型是能在工程精度范围内实现对原型横剖面弯矩的准确预测,同时满足制造工艺性和经济性的最终实验方案。文章的结论可为大缩尺比船模水下爆炸实验的工程应用提供参考。
- 张海鹏岳永威苏罗青张阿漫姚熊亮
- 关键词：水下爆炸总纵强度
- 基于边界元法的气泡同波浪相互作用研究被引量：5
- 2012年
- 为研究水下爆炸气泡同波浪的相互作用,本文引入数值与解析相结合的方法来考虑远场对气泡的影响,并解决了开域自由面在边界积分中的奇异性问题.然后通过将流场速度势分解为波浪入射势和气泡扰动势,研究了波浪对近自由面气泡的动态特性的影响,并对不同特征参数的波浪下水下爆炸气泡进行模拟,分析了波长和初始相位角对气泡动态特性的影响.通过对结果的分析发现:对于气泡自身形态,在收缩阶段波浪的存在会使气泡上半部分以及自由面诱导射流产生偏移;而对与水冢形态,除了会产生偏移,水冢高度和宽度也会受到明显的影响.这种影响程度随初始相位角周期性变化,而在本文所研究的波长范围内,随波长的增加递减.
- 刘云龙张阿漫王诗平田昭丽
- 关键词：水下爆炸气泡波浪边界元
- 气泡与弹性膜的耦合效应数值模拟被引量：1
- 2011年
- 本文在前人研究的基础上,计入浮力、表面张力、不同流体密度比等因素对弹性膜附近气泡运动的影响,结合不可压缩理想流体理论,建立气泡与弹性膜耦合动力学数值模型,采用边界元方法进行求解,计算值与Turangan等的实验结果符合良好.通过对弹性膜附近气泡运动的数值模拟,详细分析了弹性膜两侧为同种密度液体以及不同密度液体时气泡的运动,随后又分析气泡在弹性膜和浮力的共同作用下气泡的射流特性.旨在为相关气泡与弹性膜相互作用特性的研究提供参考.
- 王诗平张阿漫刘云龙姚熊亮
- 关键词：边界元法气泡
- 水下爆炸气泡射流对壳板毁伤的计算方法
- 2012年
- 导出气泡射流速度及其与壁面作用周期的计算公式,并对舰船典型舱段进行了水下爆炸试验,探究典型工况下气泡射流对船体板架的毁伤效应与适用于工程计算的方法。结果表明,水下爆炸产生的气泡射流在船体局部产生的毁伤比冲击波更强,并且射流驻压是导致结构破坏的主要原因。导出的射流作用周期以及将射流载荷按正弦波形式处理的方法,具有一定的工程计算精度。数值计算与试验结果对比,估得典型工况下射流峰压值的量级,它与经验公式计算值相吻合。该方法可为相关的水下爆炸试验提供参考。
- 岳永威孙龙泉王超崔杰
- 关键词：水下爆炸塑性变形
- 圆柱壳附近水下爆炸气泡动态特性研究被引量：6
- 2013年
- 基于不可压缩势流理论,运用边界元方法,建立圆柱壳附近水下爆炸气泡三维数值模型。然后采用该模型模拟深水中圆柱壳附近近场水下爆炸气泡运动,并对气泡动态特性以及攻角大小对其影响规律进行了研究。计算结果表明,膨胀阶段气泡受浮力作用以及壁面的排斥作用影响较小;收缩阶段气泡受浮力作用以及气泡受壁面的吸引作用影响较大,随攻角的减小,气泡射流作用和气泡脉动压力均逐渐增强,即爆点位于圆柱壳结构正下方时所造成的结构损伤最为严重。研究结论有益于潜艇结构抗爆防护设计,也为水下爆炸气泡载荷作用下潜艇结构毁伤机理研究提供了参考依据。
- 刘云龙张阿漫田昭丽丁建军
- 关键词：水下爆炸气泡圆柱壳攻角气泡脉动
- 气泡与自由液面相互作用的实验研究被引量：33
- 2012年
- 气泡在不同边界附近运动时,其运动特性与在自由场中相比会发生很大变化,特别是当气泡在近自由面附近运动时,与自由面发生强烈的耦合作用而产生极其复杂的水面现象.为探究其规律,在前人研究的基础上,采用电火花生成气泡,利用高速摄影系统对气泡与自由液面的相互作用进行了实验观察和研究.通过对大量实验数据的分析和整理,总结了自由液面的存在对气泡最大半径、脉动周期、射流时间以及射流宽度的影响,并初步拟合了放电电压与气泡最大半径的关系.对不同水冢现象的具体过程进行了分类和详细的描述,得出了发生不同水冢现象的决定因素,同时统计得到相同初始条件下水柱最大高度随无量纲距离的变化规律,为气泡与自由液面相互作用的研究提供了参考.
- 张阿漫王超王诗平程晓达
- 关键词：气泡自由面
- 舱段结构在气泡射流作用下的毁伤效果被引量：12
- 2012年
- 为研究水下爆炸气泡载荷对船舶局部结构的毁伤效果,设计建造了实尺度舱段模型,并进行水下爆炸实验,测量了水中压力、气泡脉动周期、舱段外板结构的动应变与塑性变形。分析了不同冲击因子作用下舱段结构的动态响应,并结合水中压力测量结果,探讨了气泡射流的成因。在此基础之上,分析了气泡射流载荷的影响范围以及外板在不同载荷作用下的毁伤模式。实验结果表明,相比冲击波载荷,在某些情况下射流冲击载荷引起的结构响应更剧烈,毁伤效果更严重,因此在中近场水下爆炸作用下,气泡射流冲击载荷对船体结构的影响不能忽视。
- 崔杰张阿漫郭君李世铭黄超
- 关键词：水下爆炸舱段结构
- 射流冲击模型在水下爆炸实验中的应用研究被引量：6
- 2012年
- 为研究射流冲击载荷对结构的作用效果,从理论和数值角度研究了射流的载荷特性,以舱段模型实验为研究对象,建立了射流计算模型,结合实验数据,对射流冲击问题进行了分析。结果表明,射流冲击能够造成结构强烈的局部响应,某些情况下,射流冲击载荷引起的结构响应甚至比冲击波载荷引起的响应更大。因此,中近场水下爆炸实验需要考虑射流的影响。建立的射流模型能够较好地反映射流冲击的载荷特性,为水下爆炸实验分析提供了一种新的手段。
- 崔杰李世铭黄超姚熊亮张阿漫
- 关键词：射流气泡水下爆炸载荷特性舰船结构
- 计入能量损失的气泡运动三维数值模拟被引量：1
- 2011年
- 在前人研究的基础上,假设能量损失主要发生在气泡体积达到最小的瞬间,通过改变压力参数计及能量损失,结合势流理论,建立气泡三维动力学数值模型。采用边界积分法求解该数值模型,计算得到气泡的动态特性,计算值与实验值吻合良好,验证了数值模型和计算方法的有效性。基于此,分别对自由场中和边界附近的气泡动力学特性进行了模拟,包括水下爆炸气泡以及空化气泡,得到了一些规律性的曲线和结论,旨在为气泡的相关动态特性研究提供参考。
- 王诗平张阿漫曾令玉陈海龙
- 关键词：舰船工程势流理论边界积分法
- 可压缩流场中气泡脉动数值模拟被引量：7
- 2012年
- 在应用边界元方法对气泡动力学的研究中,绝大多数模型是建立在不压缩势流理论基础之上,针对可压缩流场中气泡运动特性的研究很少.从波动方程出发,分别在气泡运动前期和后期对波动方程进行简化,得到气泡运动局部和全局简化方程,采用双渐进方法对简化方程进行匹配,提出了考虑流场可压缩性的非球状气泡运动模型.该模型的计算结果与Prospertti等的解析结果吻合很好,气泡脉动最大半径和内部最大压力随气泡脉动逐渐减小.基于该模型对比了自由场中药包爆炸考虑可压缩性与不考虑可压缩性的计算结果,发现考虑可压缩性气泡射流速度较小,随后基于该模型计算了刚性边界下气泡的运动特性.
- 王诗平孙士丽张阿漫陈玉
- 关键词：气泡边界元方法
