文档介绍：振动与冲击
第 30卷第 4期
JURNALOFVIRATINANDSHOCK
Vol30
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声学覆盖层对潜艇抗水下爆炸能力的影响研究
庞福振,姚熊亮
(哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨 150001)
摘要:为提高潜艇的隐身性能,潜艇壳体表面常敷设声学覆盖层结构。声学覆盖层常设有各类空腔等特殊结构
形式,在受到水下爆炸冲击波时,空腔很容易产生变形并吸收能量,对潜艇的抗冲击性能产生影响。采用复合板单元的等
效方法,针对敷设声学覆盖层的潜艇的抗冲击性能进行研究,得到了声学覆盖层对潜艇破坏环境、冲击环境的影响规律。
研究表明,声学覆盖层将增加艇体结构对冲击波能量的吸收,使潜艇的破坏环境变坏,并使潜艇典型部位的设计冲击谱增
大,但随着声学覆盖层的敷设方式不同,典型部位的设计冲击谱变化也各不相同。
关键词:声学覆盖层;潜艇;水下爆炸爆炸;冲击波;抗冲击性能
中图分类号: 文献标识码:A
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目前,在潜艇表面敷设各种声学覆盖层材料已被
认为是一种有效提高潜艇隐身性能的方法被广泛应用
于各国潜艇上。声学覆盖层多由多层黏弹性吸声材料
层复合而成,并在内部设置了空腔结构[1]。由于声学
覆盖层含有空腔的特殊结构形式,该空腔结构在受到
爆炸冲击波时,腔体将产生变形并吸收能量,这必然会
对潜艇的抗冲击性能产生影响。文献[2、3]分别对覆
有声学覆盖层的板架及一维结构抗冲击性能进行研
究,研究表明,声学覆盖层会增大结构应力,使其抗冲
击能力下降;文献[4]对覆有声学覆盖层的双层结构水
下爆炸抗冲击能力进行试验研究,发现较软的覆盖层
会出现使主结构的应力波能量积聚增大的现象。可
见,有必要对敷设声学覆盖层的潜艇结构抗水下爆炸
能力进行研究,以揭示冲击波载荷作用下声学覆盖层
收稿日期:2009-11-03 修改稿收到日期:2010-03-08
第一作者庞福振男,博士生,讲师,1980年生
通讯作者姚熊亮男,博士,教授,博士生导师,1963年生

与艇体的相互作用机理,探索声学覆盖层对潜艇抗冲
击能力的影响。
由于声学覆盖层内含有各型空腔结构,而该空腔
的尺度通常在毫米~厘米的量级上,而潜艇的尺度通
常为数十至上百米之间,如按照文献[2]的方法对声学
覆盖层进行实体建模将因计算规模急剧增大,并导致
计算无法进行。
为克服采用体单元分析存在计算规模巨大的困
难,本文采用复合板单元的等效方法,大幅降低声学覆
盖层分析的计算规模,并针对某一典型武器水下爆炸
产生的冲击波载荷,通过改变声学覆盖层在潜艇表面
的敷设方式,开展了声学覆盖层对潜艇冲击环境的影