绪论

研究背景介绍

现代对舰船攻击性武器的威力日益增强，而且命中精度和突防能力都有很大的改进，因此，对舰船防护的要求也越来越高，大型舰船十分强调自身的装甲防护和结构防护，舰船防护能力集中体现在舰船的舷侧结构的抗冲击性能上，这就让我们想到怎么样才能够让舷侧结构更加牢固，来延长舰船的寿命，使其更具生命力。

大型舰船防护系统主要有甲板防护、舷侧防护、底部防护和专门防护组成，其中又以舷侧防护的面积最大，防护要求最高。舰船舷侧结构通常为多层结构，其主要的防御对象为类似鱼类的攻击性武器的爆炸冲击，所以舷侧结构设置多层来衰减其冲击波,舰船水下防护结构一般设有3-5道纵向防雷隔舱，隔舱可以是空舱，也可以是液舱或者其它多孔介质材料。美英日等国舰船典型的防护结构的设计思想是将舰船结构的第一层设为空舱，目的是给接触爆炸时的外板提供变形的空间，并迅速衰减水中爆炸的冲击压力，一般称为膨胀舱；第二层隔舱一般为液舱，它可以使壁中集中载荷变成分布载荷，(液体的粘性，将对冲击波和弹片起减速过滤作用)称为吸收舱；第三层隔舱又为空舱，在防雷舱结构中，除设置释放舱、吸收舱外，还要沿纵向设置一道防护舱壁作为最后的防线，这道纵向防护舱壁实际上是-块比较厚的平板，有时也称为主装甲板，其上没有架构加强，可假设为平面应力板，允许其变形，这层板可以产生裂纹并渗水，但要不能碰到最后一道隔壁，确保冲击波不能够对内层的结构的破坏作用，所以有必要加强巩固其防护结构。

因此为了提高舰船结构的抗冲击性能，使冲击能量的耗散尽可能以一种可控制的方式进行，有时需要设计一些特殊的结构元件作为能量吸收装置,或者叫能量耗散装置。国内外很多人通过对泡沫铝力学性能的研究，认为泡沫铝材料是一种很好的吸能材料，再加上泡沫铝质量轻，减震性好，成型容易，缓冲性能好等特点，基于这个特点，如果以其为内衬材料做夹芯板防护结构，会达到有更好的抗冲击性能要求。

冲击波按其传播速度分为低速、中速、高速冲击波，国内外一些学者对泡沫材料做高速冲击实验的分析结果显示其衰减冲击波的功能不是很显著，分析原因认为泡沫材料在高速冲击波下瞬间达到致密状态其多孔材料的吸能特性失去了效用。针对于中低速冲击波，需要将其设计成在冲击载荷作用时工作在“薄膜应力”状态下。即利用平板在薄膜应力状态下能产生大挠度而不破损的特性来最大可能地吸收冲击能量。由于该防护舱壁本身不参与其它强度，产生大挠度时，不会影响船的其它性能，因此这种设计是可行的。二战后各国的舰船舷侧防护结构水下防护结构的设计水平有了很大的进步。人们开始对水下舰船舷侧爆炸问题进行比较系统的研究比较多，但是对泡沫铝夹芯板结构的中低速冲击载荷的研究相对少。对于舰船实舰冲击载荷试验，可见的国内外公布的资料不是很多，一般情况下，人们都是将实际模型简化后进行试验。

本文所提出了新型的抗冲击防护体结构的很多特性以及应用方面的防护性问题，特别是对夹芯板的碰撞冲击实验、数值模拟方面的研究更值得我们去研究。