敷设抗冲覆盖层的双层圆柱壳抗冲性能研究

[目的]旨在研究双壳体潜艇非接触水下爆炸下的抗冲性能,提出在壳体表面敷设抗冲覆盖层的防护方法,以内壳冲击响应为评价指标,研究不同敷设方式下的抗冲击效能.[方法]采用声-固耦合法,建立外流场-外壳体-舷间水-内壳体的非线性流-固耦合冲击动力学模型,对内外壳外表面均敷设覆盖层(工况2)、仅内壳外表面敷设覆盖层(工况 3)和仅外壳外表面敷设覆盖层(工况 4)情况下的壳体冲击响应及覆盖层抗冲击效能进行对比分析.[结果]结果表明,对于工况 2,内壳体迎爆面不同测点处的加速度、速度和位移峰值平均降低量分别达 94.1%,81.2%和 23.3%,周向和纵向微应变峰值平均降低量达 67.7%和 88.3%;对于工况 3,相应值分别为 60.4%,45.4%和-2.1%,以及 34.6%和 68.0%;对于工况 4,相应值分别达 86.7%,75.1%和20.3%,以及 68.6%和 77.8%.[结论]针对双壳体潜艇,在壳体上敷设抗冲覆盖层可有效降低内壳冲击响应,尤其是加速度和速度响应.在外壳体外表面上敷设覆盖层时的抗冲击效果更好.