1. 研究目的与意义（文献综述）
1.1选题目的与背景
船舶在恶劣的海况中航行时，会伴随着剧烈的升沉和纵摇运动，当船体结构出水之后再次入水时会发生砰击现象。砰击现象的发生，一方面会产生巨大的砰击压力造成船体局部结构的破坏，另一方面会引起船体梁的弹性振动，产生较大的振动弯矩，当它与低频波浪诱导弯矩叠加，可能导致船体总纵强度的丧失，砰击载荷对船体结构造成的破坏不容忽视。
2. 研究的基本内容与方案
| 2.1 基本内容： 本次毕业设计主要通过数值仿真方法，开展不同夹芯材料船用夹层板在砰击载荷下的结构动态响应研究，并进行参数影响研究。主要内容如下： （1）学习非线性有限元的基本理论，对单板和加筋板进行砰击响应数值仿真，以便熟悉有限元法分析动态冲击问题的基本流程。 （2）查阅相关资料，掌握泡沫材料与蜂窝结构的建模方法和胶合面的定义方法，同时获取仿真所需的相关参数。 （3）开展船用泡沫铝夹芯板和蜂窝铝夹芯板在砰击载荷下的结构响应数值仿真，获取夹芯板的面板挠度和芯层压缩量的时间历程曲线，以及夹芯板的变形和失效模式，然后比较泡沫铝夹芯板与蜂窝铝夹芯板的结构响应和能量吸收特性，以确定抗冲击性能较好的芯层材料。 （4）在上述仿真结果的基础上，再对抗冲击性能较好的夹芯板进行系列仿真。研究面板厚度、芯层厚度和冲击载荷等参数对夹芯板面板变形、芯层压缩量以及能量吸收特性等的影响规律。 此外，如果时间允许，开展落体砰击流固耦合数值仿真，研究夹芯板砰击载荷特性和结构动态响应。 2.2 技术方案及措施、目标：
图1 船用夹层板砰击动态响应研究方案 |
| 针对上述内容按可制定如下技术方案：首先，对单板和加筋板的砰击载荷响应进行数值仿真，并分析其结构动态变形过程，掌握利用ABAQUS分析动态冲击问题的基本流程。在此基础之上，学习泡沫铝和蜂窝夹芯板的建模方法，对砰击载荷作用下不同芯层的结构动力响应进行数值仿真研究，确定抗冲击性能较好的夹芯板。最后，对冲击性能较好的夹芯板进行系列数值仿真，研究载荷参数与结构参数对夹芯板砰击动态响应的影响规律。 |
3. 研究计划与安排
第1-2周：分析设计（论文）任务书，了解设计要求。查阅相关文献资料，明确研究目的，完成开题报告。
第3周：阅读文献，完成英语论文翻译。
第4周：学习非线性有限元方法基本理论，掌握结构动态冲击问题的数值仿真方法。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]lu g, yu t.x. energy absorption of structures and materials [m]. elsevier,2003.
[2] 宋延泽, 王志华, 赵隆茂, et al. 撞击载荷下泡沫铝夹层板的动力响应[j]. 爆炸与冲击, 2010, 030(003):301-307.
[3] zhao h, elnasri i, girard y. perforation of aluminium foam coresandwich panels under impact loading—an experimental study[j]. internationaljournal of impact engineering, 2007, 34(7):1246-1257.
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