鱼雷垂直入水瞬间结构响应的数值模拟

垂直入水的鱼雷在短时间内弹道稳定，基于此，针对跨介质鱼雷撞水冲击造成的结构问题展开研究，探究了各舱段壳体和连接部位的轴向运动规律及受力特性，利用任意拉格朗日-欧拉算法及罚函数法建立了流固耦合数值模型，并对其合理性和网格无关性进行了验证。对采用不同连接方式的4种头型鱼雷分别模拟，并与整体式鱼雷进行了对比。结果表明：鱼雷撞水后加速度瞬间升高，头型越尖，所受的冲击越小；由于应力以波的形式向后传递，因此各舱段会依照距离头部的远近依次响应，且强度逐渐减弱；相邻壳体的相对静止状态被打破，运动过程中会不断拉压连接件，使之形状和位置都发生较大变化；壳体相互远离时，雷体外缘产生缝隙，此时连接件应力也达到最大，对连接的稳固性不利。因此，建议工程中增加密封圈或其他固定装置等，以加强对连接部位的保护。