連續(xù)玄武巖纖維復合材料是以天然玄武巖礦石為原料，將礦石破碎后加入熔窯中，在1450- 1500℃熔融后，通過噴絲板拉伸成連續(xù)纖維，并以玄武巖纖維為增強體制成的新型復合材料。連續(xù)玄武巖纖維復合材料性能優(yōu)異，其作為建造材料的艦船，與傳統(tǒng)鋼制艦船相比擁有重量輕，結構堅實，抗腐蝕能力強等特點，同時又比性能相近的碳纖維復合材料成本低廉，有廣闊的發(fā)展前景。

      在現代海戰(zhàn)中，隨著反艦武器的發(fā)展，水面艦船易受到空中爆炸和水下爆炸的威脅，使艦船削弱、甚至完全喪失戰(zhàn)斗力和生命力。因此，研究非接觸爆炸對艦船的破壞效應，在設計階段預報艦船結構在非接觸爆炸下的響應，對提高艦船的戰(zhàn)斗力和生命力具有重要的工程應用價值。

       本文主要工作是研究連續(xù)玄武巖纖維復合材料船體的抗爆性能。介紹連續(xù)玄武巖纖維復合材料力學基礎及爆炸基本理論。運用有限元軟件Dyt ran分析了連續(xù)玄武巖纖維復合材料上層建筑結構在空中非接觸爆炸載荷下的響應，運用多歐拉域模擬結構內外部空氣及爆炸物，研究船體上層建筑破裂及建筑內外空氣壓力變化情況。數值計算水下爆炸載荷和脈動載荷作用下連續(xù)玄武巖纖維復合材料船體艙段結構的響應，模擬水下爆炸氣泡脈動現象的整個過程，計算迮續(xù)玄武巖纖維復合材料艙段在脈動載荷作用下的動力響應，并將計算結果與E玻璃纖維復合材料船體仿真結果進行比較。得出結論：玄武巖纖維復合材料和E玻璃纖維復合材料船體底板在爆炸載荷的作用下破壞形式相似，玄武巖纖維復合材料結構在力學性能上達到甚至超過傳統(tǒng)玻璃纖維復合材料。在船舶建造中可以使用連續(xù)玄武巖纖維復合材料替代玻璃纖維復合材料。

       本文最后運用PCL語言和ses文件對Pat ran平臺進行二次開發(fā)，以艦船艙段的簡化模型為對象，使用PCL語言開發(fā)可視化交互界面，實現艙段總尺度，骨材數目、位置等設計變量可調整的參數化建模程序。


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