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一种考虑初始弯矩的箱型梁水下爆炸试验方法

郑监 卢芳云 李翔宇 梁文 陈荣

郑监, 卢芳云, 李翔宇, 等. 一种考虑初始弯矩的箱型梁水下爆炸试验方法[J]. 水下无人系统学报, 2022, 30(3): 398-404 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2022.03.017
引用本文: 郑监, 卢芳云, 李翔宇, 等. 一种考虑初始弯矩的箱型梁水下爆炸试验方法[J]. 水下无人系统学报, 2022, 30(3): 398-404 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2022.03.017
ZHENG Jian, LU Fang-yun, LI Xiang-yu, LIANG Wen, CHEN Rong. An Experimental Method for Box Girders Subjected to Underwater Explosions Considering the Initial Bending Moment[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2022, 30(3): 398-404. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2022.03.017
Citation: ZHENG Jian, LU Fang-yun, LI Xiang-yu, LIANG Wen, CHEN Rong. An Experimental Method for Box Girders Subjected to Underwater Explosions Considering the Initial Bending Moment[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2022, 30(3): 398-404. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2022.03.017

一种考虑初始弯矩的箱型梁水下爆炸试验方法

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2022.03.017
基金项目: 国家自然科学基金(11872376,12172380); 湖南省杰出青年基金(2022JJ10058).
详细信息
    作者简介:

    郑监:郑 监(1993-), 男, 博士, 主要研究方向为水下爆炸

  • 中图分类号: TJ410; U674

An Experimental Method for Box Girders Subjected to Underwater Explosions Considering the Initial Bending Moment

  • 摘要: 箱型梁是船舶缩比水下爆炸试验中的常用模型, 但由于材料规格和焊接工艺的限制, 所采用的箱型梁板厚都比按完全缩比的大。过大的板厚使箱型梁具有更大的抗弯刚度, 因此, 采用此类模型进行水下爆炸试验时会低估水下爆炸的威力, 使试验结果很难直观地映射到实际模型。为了抵消过大刚度带来的影响, 文中引入初始弯矩的思路, 建立了一种能实现弯矩幅值和分布可控的箱型梁水下爆炸试验方法。通过试验结果对比发现, 文中所介绍的考虑初始弯矩的箱型梁水下爆炸试验方法能降低模型板厚带来的影响, 可为船舶缩比水下爆炸试验的设计提供参考。

     

  • 图  1  箱型梁整体及横剖截面示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of the whole and transverse sections of the box girder

    图  2  箱型梁的重量和浮力分布

    Figure  2.  Weight and buoyancy distribution of the box girder

    图  3  箱型梁剪力和弯矩分布

    Figure  3.  Shear force and bending moment distribution of the box girder

    图  4  悬挂配重下箱型梁内剪力分布示意图

    Figure  4.  Shear distribution in the hang-weight box girder

    图  5  悬挂配重wo=17.4 kg时剪力和弯矩分布

    Figure  5.  Shear and bending moment distribution in hang-weight box girder with hang-weight is 17.4 kg

    图  6  箱型梁水下爆炸试验照片

    Figure  6.  Photos of the box girder explosion experiment

    图  7  箱型梁水下爆炸作用过程典型时刻

    Figure  7.  Underwater explosion action process of the box girder at typical moment

    图  8  箱型梁整体变形结果

    Figure  8.  Deformation results of the box girder

    表  1  箱型梁基本参数

    Table  1.   Basic parameters of box girder

    名称参数
    L/mm500
    B/mm65
    H/mm50
    T/mm1
    s4
    Sy/mm32 632.5
    I/mm44.645×104
    σ0/MPa345
    ρs/(kg·m−3)7 896
    Mu/(N·m)908.2
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    表  2  箱型梁水下爆炸试验工况

    Table  2.   Conditions of the underwater explosion test of box girder

    工况 悬挂配重方式

    配重量/kg
    悬挂位置
    配重区域
    弯矩极值
    /(N·m)
    |Mm/Mu|/%
    1 无配重 0 0.018 0.002
    2 两端配重 17.40 0.4L和0.6L (0~0.2)L和(0.8~1)L −14.92 1.643
    3 两端配重 10.44 0.4L和0.6L (0~0.2)L和(0.8~1)L −8.95 0.985
    4 中间配重 17.40 0.01L和0.99L (0.4~0.6)L 19.18 2.112
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-03-08
  • 修回日期:  2022-05-07
  • 网络出版日期:  2022-06-27

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