Y型夹层板结构的耐撞性研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

船舶行业作为当今世界的一大产业，越来越受世界各国包括我国的关注，各国都大力发展自身的船舶产业，不断推进产业的发展。其中船舶的耐撞性是船舶制造的一项极其重要的指标。军品方面，军舰等战备舰船，在武器的轰击下需要较好耐撞性。同时由于世界航运行业的发展，船舶大型化和快速化的发展，海上交通日趋繁忙，导致航行密度变大。随之而来的船舶碰撞与搁浅事故也越来愈多，而并发货物泄露、海上污染、船员伤亡，也使得世界各国越来越重视船舶结构的耐撞性 ^[1]-[5]。据国际油轮船东油污联合会itopf(international tanker owners pollution federation limited)的报告显示，其成员国从1970到2013年全球主要海域内船舶搁浅和碰撞引起大约46%的中等漏油事件和66%的大量漏油事件 ^[6]，这也说明了船舶耐撞性研究的必要。

船舶碰撞是指极短时间内，金属结构受到巨大冲击载荷，从弹塑性阶段迅速进入塑性流动性阶段的复杂非线性瞬态响应问题，它具有非常明显的动力特性，可能出现屈曲、撕裂等各种形式的失效失或破坏。现如今，船舶碰撞研究的研究方向主要集中在两个方面：一是船舶碰撞的损伤机理; 二是探讨提高船体结构抗撞能力的方法。其实这两者是紧密相关的，前者是基础，后者是目的。耐撞结构设计是在研究碰撞能量吸收机理的基础上，通过尺寸优化、采用复合材料、设计具有高效吸能单元的特殊新式结构等，以提高船舶结构的耐撞性。研究表明通过优化传统船体结构来提高结构耐撞性是有限的，因此设计新式高效的吸能单元是提高结构耐撞性的主要途径 ^[7]-[9]。

国内外学者对船舶碰撞性能进行了大量研究，通过数值仿真技术得到了交准确的碰撞性能参数。在此基础之上，部分学者相继提出了多种耐撞性结构，其中夹层板结构在近年来受各国军方和学者的广泛关注。夹层板壳结构是一种特殊的复合材料结构，是由两层或多层面板之间夹以一层或多层夹芯构成，具有焊缝焊接工作量小、焊接变形小、噪音低、比强度高、绝缘性能好等优点 ^[10]。夹层结构的特点主要取决于夹芯层的结构形式，目前，常用的夹芯层形式主要是圆柱芯层、蜂窝芯层、折叠式芯层、六棱柱芯层、瓦楞芯层、泡沫芯层和桁架芯层等 ^[11]。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

1、搜集、阅读有关加筋板及夹层板在碰撞计算、试验以及耐撞性研究等相关领域的文献资料（总篇数不少于15篇，英文文献不少于3篇），明确选题意义，了解目前夹层板结构的常见结构形式以及各自特点等，完成夹层板耐撞性相关领域的研究进展综述及开题报告。

2、开展加筋板在撞头冲击下的碰撞数值仿真。

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[2]刘昆,洪婷婷,李江涛,张延昌,宗峰. 基于全耦合分析技术的折叠式夹层板船体结构碰撞性能研究[j]. 船舶工程,2014,06:27-30.

[3]张延昌,张世联,翟高进. 基于折叠式夹层板船体结构耐撞性设计[j]. 船舶工程,2009,06:1-5.

[4]陈林,庞福振,张延昌,郑律. 舰用v型夹层板抗冲击载荷压皱性能研究[j]. 中国造船,2012,04:29-36.