加筋板结构参数对其抗水下爆炸能力的影响分析

[目的]加筋板结构参数对其抗水下爆炸性能有重要影响,需要对加强筋高度、加强筋数目、加强筋厚度等参数的具体影响进行分析.[方法]基于耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法开展数值模拟研究,分析加筋板结构参数对结构抗爆性能的影响.基于加强筋在水下爆炸载荷作用下的吸能规律,引入系数来表征加强筋的影响程度,提出一种考虑加强筋系数的等效厚度计算方法.[结果]对加筋板抗水下爆炸能力影响显著的 3 个因素分别是加强筋高度、面板厚度和加强筋厚度,翼板厚度影响较小.在结构质量改变量相同的情况下,横/纵向加强筋高度对加筋板破口面积的影响是翼板厚度的 2.5 倍,面板厚度和横/纵向加强筋腹板厚度对破口面积的影响是翼板厚度的 2 倍.随着加强筋高度、加强筋数目、加强筋厚度等参数的增加,加筋板结构强度和抗水下爆炸能力增强,损伤程度减小.采用考虑加强筋系数的等效厚度计算方法得到的相关性系数为-0.94,该方法能较好地反映加筋板抗水下爆炸的能力.[结论]研究结果可以作为舰船结构抗水下爆炸载荷评估的基础,为舰船抗爆结构设计提供参考.