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水下爆炸载荷作用下环肋加筋圆柱壳结构的弹塑性动力屈曲
引用本文:袁建红,朱锡,张振华.水下爆炸载荷作用下环肋加筋圆柱壳结构的弹塑性动力屈曲[J].爆炸与冲击,2012,32(6):585-591.
作者姓名:袁建红  朱锡  张振华
作者单位:海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉,430033;海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉,430033;海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉,430033
摘    要:为研究水下爆炸载荷作用下潜艇结构的动力屈曲现象,以潜艇耐压结构的简化模型环肋加筋圆 柱壳结构为研究对象,建立流固耦合有限元分析模型,应用瞬态有限元分析程序MSC.Dytran对该结构在水 下爆炸冲击载荷作用下的弹塑性动力屈曲行为进行研究,基于Budiansky-Roth准则和Southwell方法确定环 肋加筋圆柱壳结构的临界屈曲载荷,讨论结构动力屈曲的影响因素如载荷强度、网格密度、径厚比、长径比、加 筋截面间距、加筋尺寸等对环肋加筋圆柱壳结构动屈曲模态和临界屈曲载荷的影响。结果表明:采用建立的 流固耦合有限元分析模型,应用动力瞬态有限元软件MSC.Dytran可以对加筋圆柱壳结构的动力屈曲行为进 行模拟,模型网格尺寸大小、结构几何参数对结构的动力屈曲临界载荷都有一定的影响,其中加筋圆柱壳结构 的径厚比对结构的动力屈曲临界载荷影响最为显著。

关 键 词:爆炸力学  弹塑性动屈曲  水下爆炸  加筋圆柱壳

Dynamic bulking of a ring-stiffened cylindrical shell subjected to underwater explosive loading
YUAN Jian-hong , ZHU Xi , ZHANG Zhen-hua.Dynamic bulking of a ring-stiffened cylindrical shell subjected to underwater explosive loading[J].Explosion and Shock Waves,2012,32(6):585-591.
Authors:YUAN Jian-hong  ZHU Xi  ZHANG Zhen-hua
Affiliation:1.Departmentof NavalArchitectureandOceanEngineering,NavalUniversityofEngineering,
Abstract:Inordertoinvestigatetheelastic-plasticbulkingofasubmarine,anexistentsimplifiedmodelforasubmarine, namelythering-stiffenedcylindricalshell,waschosenasthesimulationobject, andafluid-solidcouplingmodelwasbuiltbyusingthenonlinear,explicittransientdynamiccode, MSC.Dytrantoexploretheelastic-plasticbulkingofthering-stiffenedcylindricalshellsubjectedto underwaterexplosionload.ThecriticaldynamicbulkingloadwasobtainedbyusingtheBudiansky- RothruleandtheSouthwellmethod.Andthefollowingfactorswerediscussed:loadintensity,mesh density,radius-to-thicknessratio,length-to-radiusratio,ribspacingandribsizewhichinfluencing thedynamicbucklingmodeandthecriticalbucklingloadofthering-stiffenedcylindricalshellsubjectedtounderwaterexplosiveloading. Thesimulatedresultsshowthatthebuiltfluid-solidcoupling modelcanbeusedtosimulatethedynamicbulkingofthering-stiffenedcylindricalshellbycombining MSC.Dytran.Andthemodelmeshsizeandthestructuralparametershaveacertaininfluenceonthe criticaldynamicbucklingload,inwhichtheradius-to-thicknessratiohasmoreobviousinfluence.
Keywords:mechanicsofexplosion  dynamicbulking  underwaterexplosion  cylindricalshell
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