| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第14-31页 |
| 1.1 课题来源及研究意义 | 第14-16页 |
| 1.2 舰船水下近场爆炸载荷及其对结构毁伤的研究现状 | 第16-25页 |
| 1.2.1 水下近场爆炸冲击波和气泡脉动载荷及其对结构的毁伤 | 第18-23页 |
| 1.2.2 水下近场爆炸高速破片载荷及其对结构的毁伤 | 第23页 |
| 1.2.3 水下近场爆炸水冢喷溅和气泡射流载荷及其对结构的毁伤 | 第23-25页 |
| 1.3 SPH方法的应用现状 | 第25-26页 |
| 1.4 存在的问题与不足 | 第26-27页 |
| 1.5 本文研究工作和创新点 | 第27-29页 |
| 1.6 本文的逻辑关系图 | 第29-31页 |
| 第2章 三维SPH方法工程化应用的基础问题及其改进 | 第31-63页 |
| 2.1 引言 | 第31页 |
| 2.2 ULSPH方法与TLSPH方法 | 第31-34页 |
| 2.3 SPH方法的近似函数及其导数完备性问题 | 第34-39页 |
| 2.3.1 近似函数的完备性修正 | 第34-35页 |
| 2.3.2 近似函数导数的完备性修正 | 第35页 |
| 2.3.3 移动最小二乘函数及其完备性 | 第35-39页 |
| 2.4 SPH方法的界面问题 | 第39-53页 |
| 2.4.1 流固耦合的壁面边界 | 第40-46页 |
| 2.4.2 流体的自由表面边界 | 第46-48页 |
| 2.4.3 结构的固定端与自由端 | 第48-49页 |
| 2.4.4 任意相间的接触边界 | 第49-51页 |
| 2.4.5 无反射边界 | 第51-53页 |
| 2.5 SPH方法的稳定性问题 | 第53-58页 |
| 2.5.1 欧拉核函数 | 第54-55页 |
| 2.5.2 应力点法 | 第55-57页 |
| 2.5.3 光顺过滤 | 第57-58页 |
| 2.5.4 人工粘性 | 第58页 |
| 2.6 SPH方法的计算效率问题 | 第58-61页 |
| 2.6.1 变光滑长度的链表搜索算法 | 第58-60页 |
| 2.6.2 程序的OpenMP指令并行化 | 第60-61页 |
| 2.7 本章小结 | 第61-63页 |
| 第3章 水下近场爆炸薄壳结构弹塑性损伤断裂行为的光滑粒子法研究 | 第63-107页 |
| 3.1 引言 | 第63-64页 |
| 3.2 光滑粒子壳单元(SPS)的建立 | 第64-74页 |
| 3.2.1 SPS全局模型的全量理论方法 | 第65-71页 |
| 3.2.2 SPS积分模型的增量理论方法 | 第71-73页 |
| 3.2.3 SPS的准静力分析方法 | 第73页 |
| 3.2.4 SPS的加筋板处理方法 | 第73-74页 |
| 3.3 SPS的弹塑性行为 | 第74-78页 |
| 3.3.1 积分模型 | 第75-78页 |
| 3.3.2 全局模型 | 第78页 |
| 3.4 SPS的塑性损伤行为 | 第78-80页 |
| 3.5 SPS的弹塑性损伤断裂行为 | 第80-82页 |
| 3.6 SPS线性与非线性对比分析 | 第82-92页 |
| 3.6.1 SPS的线性分析 | 第84-86页 |
| 3.6.2 SPS的非线性分析 | 第86-92页 |
| 3.7 SPS的数值有效性验证 | 第92-106页 |
| 3.7.1 SPS的静力与动力分析验证 | 第92-97页 |
| 3.7.2 SPS加筋板架动力分析验证 | 第97-100页 |
| 3.7.3 SPS的动态断裂行为验证 | 第100-106页 |
| 3.8 本章小结 | 第106-107页 |
| 第4章 水下爆炸瞬态流固耦合的SPS-BEM方法及其验证 | 第107-119页 |
| 4.1 引言 | 第107页 |
| 4.2 DAA_2方程 | 第107-110页 |
| 4.3 SPS-BEM耦合算法 | 第110-112页 |
| 4.3.1 耦合面的处理 | 第110-111页 |
| 4.3.2 临界时间步长 | 第111-112页 |
| 4.3.3 能量守恒 | 第112页 |
| 4.3.4 SPS-BEM耦合程序的流程图 | 第112页 |
| 4.4 水下爆炸瞬态流固耦合分析验证 | 第112-118页 |
| 4.4.1 背空平板在指数衰减平面波作用下的瞬态响应 | 第113-115页 |
| 4.4.2 背空球壳在阶跃平面波作用下的瞬态响应 | 第115-118页 |
| 4.5 本章小结 | 第118-119页 |
| 第5章 水下近场爆炸冲击波载荷对舰船结构的毁伤特性 | 第119-171页 |
| 5.1 引言 | 第119页 |
| 5.2 水下接触爆炸的流固耦合方法 | 第119-123页 |
| 5.2.1 完全三维SPH的流固耦合方法 | 第119-122页 |
| 5.2.2 三维SPH-FEM流固耦合方法 | 第122-123页 |
| 5.3 近边界水下爆炸冲击载荷特性 | 第123-133页 |
| 5.3.1 自由场爆炸冲击载荷特性 | 第124-125页 |
| 5.3.2 近自由面爆炸冲击载荷特性 | 第125-129页 |
| 5.3.3 近水底爆炸冲击载荷特性 | 第129-133页 |
| 5.4 近装药水下爆炸冲击载荷特性 | 第133-143页 |
| 5.4.1 轴对称SPH核函数及控制方程 | 第133-134页 |
| 5.4.2 对称轴的处理办法 | 第134-135页 |
| 5.4.3 轴对称SPH模型的验证 | 第135-136页 |
| 5.4.4 超近场冲击波载荷预示公式 | 第136-138页 |
| 5.4.5 装药形状对近场冲击载荷的影响 | 第138-141页 |
| 5.4.6 起爆方式对近场冲击载荷的影响 | 第141-143页 |
| 5.5 水下接触爆炸模型实验及数值验证 | 第143-149页 |
| 5.5.1 实验模型与布置 | 第143-144页 |
| 5.5.2 实验结果以及数值验证 | 第144-149页 |
| 5.6 简单平板结构水下接触爆炸毁伤特性 | 第149-162页 |
| 5.6.1 计及应变率的复合损伤因子 | 第149-150页 |
| 5.6.2 背空平板水下接触爆炸损伤失效的典型特征 | 第150-154页 |
| 5.6.3 背空平板水下接触爆炸破口边缘应变状态研究 | 第154-156页 |
| 5.6.4 加载面对背空平板毁伤特性的影响 | 第156-158页 |
| 5.6.5 压力峰值和冲量对背空平板毁伤特性的影响 | 第158-160页 |
| 5.6.6 加载时间对背空平板毁伤特性的影响 | 第160-162页 |
| 5.7 简单加筋板架结构的水下接触爆炸毁伤特性 | 第162-165页 |
| 5.8 复杂舰船结构的水下接触爆炸毁伤特性 | 第165-169页 |
| 5.9 本章小结 | 第169-171页 |
| 第6章 水下近场爆炸高速破片对防护液舱的毁伤特性 | 第171-194页 |
| 6.1 引言 | 第171-172页 |
| 6.2 高速破片的产生与运动 | 第172-174页 |
| 6.3 高速破片冲击液舱的数值验证 | 第174-179页 |
| 6.4 高速破片的毁伤效果 | 第179-185页 |
| 6.4.1 破片初始速度的影响 | 第179-182页 |
| 6.4.2 破片大小的影响 | 第182-183页 |
| 6.4.3 破片入射角度的影响 | 第183-185页 |
| 6.5 液舱对高速破片的防护设计 | 第185-193页 |
| 6.5.1 液舱宽度的影响 | 第186-188页 |
| 6.5.2 液舱内液体装载量的影响 | 第188-193页 |
| 6.6 本章小结 | 第193-194页 |
| 第7章 水下近场爆炸水冢喷溅载荷及气泡射流载荷对舰船结构毁伤特性 | 第194-224页 |
| 7.1 引言 | 第194-195页 |
| 7.2 射流冲击载荷的关注焦点 | 第195-197页 |
| 7.3 水射流载荷特征 | 第197-206页 |
| 7.3.1 数值验证 | 第198-200页 |
| 7.3.2 方柱形水射流 | 第200-202页 |
| 7.3.3 圆柱形水射流 | 第202-203页 |
| 7.3.4 带球帽圆柱形水射流 | 第203-204页 |
| 7.3.5 球形水射流 | 第204-206页 |
| 7.4 掺气水射流载荷特征 | 第206-219页 |
| 7.4.1 掺气水射流的等效声速 | 第206-208页 |
| 7.4.2 掺气水射流的状态方程 | 第208-210页 |
| 7.4.3 不同掺气比水射流的载荷特征 | 第210-218页 |
| 7.4.4 弹性板振动对掺气水射流载荷的影响 | 第218-219页 |
| 7.5 掺气水射流载荷对双层底结构的毁伤 | 第219-222页 |
| 7.6 本章小结 | 第222-224页 |
| 结论 | 第224-227页 |
| 参考文献 | 第227-243页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第243-245页 |
| 致谢 | 第245-247页 |
| 附录A | 第247页 |
| 附录B | 第247-248页 |
