空投鱼雷入水冲击数值模拟的研究

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2、厉尚书王志军教授校内指导教师校外指导教师智建中硏高工申请学位级别工程硕±专业名称兵器工程论文提交日期２０１５年《月日论文答辩日期２０１５年７月／日学位授予日期年月日１１知私论文评阅人命备相辜；乎乃答雜委员会主席王向１＾、２０巧年月日原创性声明本人郑重声明；所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的

3、研究作出重要贡献的个人和集体ｌ，均已在文中ａ明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。＾论文作者签名＞：／巧日期：３房＾］关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部口送交学位论文的原件与复印件；②学校可采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；⑤学校可允许学位论文被查阔或借閱；④学校可ａ学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可（公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定。）

4、＇冷＼日期；公．签名：禹户．ｙｊ＂＂ｖｒ导师签名：１日期：／，７．ｒ中北大学学位论文论文题目：空投鱼雷入水冲击数值模拟的研究摘要鱼雷入水是气体、液体以及固体三者相互作用的一个复杂物理过程，在鱼雷撞水瞬间会产生高强度冲击载荷，对鱼雷壳体以及内部零部件产生很大的负面影响，最严重的后果是使鱼雷系统丧失作战能力。本文针对空投鱼雷入水过程进行数值模拟，将入水角度设定为垂直入水，对鱼雷入水初期影响受力的因素进行讨论分析，为鱼雷总体结构设计提供参考。本文首先叙述了鱼雷和鱼雷入水问题的发展现状；然后对空投鱼雷的结构和

5、材料特性进行分析，对比空投型MU90鱼雷和MK60声自导鱼雷的特性；应用相似理论将鱼雷进行等比例缩放，通过非线性有限元软件AUTODYN对缩比模型进行数值仿真，实现了鱼雷入水过程四个阶段的模拟；对初期鱼雷入水冲击各影响因素进行分析，分析结果表明：（1）对于数值模拟的三种金属材料（钛合金、铝合金、合金钢）鱼雷壳体，钛合金壳体材料表现出良好的力学性能。在入水速度均为20m/s条件下，仅钛合金鱼雷壳体没有发生不可逆性形变，得出钛合金作为鱼雷壳体材料的有效性。（2）针对三种鱼雷头部形状进行的数值模拟结果表明：平底型鱼雷受入水冲击

6、载荷最大，截锥型鱼雷次之，圆锥型鱼雷最小。（3）当鱼雷入水速度越高，鱼雷所受入水冲击载荷就越大，应力波在鱼雷结构体中传播速度越快。当冲击载荷超过壳体材料的屈服极限时，鱼雷壳体发生不可逆变形，鱼雷内部零部件所受冲击载荷变大。关键字：空投鱼雷，入水冲击，流固耦合，数值模拟中北大学学位论文TitleofDissertation:Numericalsimulationoftorpedowater-entryimpactABSTRACTTheproblemoftorpedowater-entryisaverycomplicated

7、physicalprocessofinteractionwithingas,liquidandsolid.theinstantaneouslyofentry-watergeneratedthestrongestimpactloadswouldproducenegativeeffectforthetorpedoanditsinternalparts,themostseriousconsequencewouldbedeprivingthetorpedosystemoperationaleffect.Inthispaper,t

8、heanalysingprocessofthenumericalsimulationoftorpedoentry-water,themodelsweresetintoverticalentry-water.Theimpactoftheinitialtorpedoentry-waterinresponsetovario