前言

舰船舷侧防护结构作为各种水面舰船抵御各种战术武器攻击的有效手段,一直以来受到各个国家的重视。现代舰船通常在舷侧设置多层防护结构,其目的就是有效地抵御各种战术武器的攻击,保证舰船在受到各种武器攻击下所产生的破损或毁坏程度能控制在允许的状态和范围内,从而提高舰艇的生存和作战能力。

蜂窝材料具有质量小、比强度和比刚度高、稳定性好等众多优点,被广泛地应用在舰船舷侧防护结构上。新一代高技术舰船领域的发展对舷侧防护结构的性能指标提出了更高的要求。如何在现有舰船常规抗冲击防护结构形式的基础上寻求一种可行的蜂窝结构,有效降低传递到船舱内部的应力水平,并通过其耗能尽可能多地吸收冲击能量,已经成为提高舷侧防护结构设计性能的重要问题。

本书围绕控制进入被保护结构应力值及提高蜂窝材料的能量吸收能力展开。在理论分析、试验研究和数值仿真的基础上对蜂窝舷侧防护结构受面内及面外冲击载荷作用下的力学性能进行了研究,并对受面外冲击载荷作用下的蜂窝结构进行了耐撞性优化设计。

本书由6个章节组成:第1章介绍了蜂窝舷侧防护结构力学性能的研究背景,以及本书的研究目标和研究内容。第2章和第3章从降低传入到被保护结构的应力水平入手,研究蜂窝结构面内冲击性能。通过第2章和第3章对蜂窝结构面内冲击性能的研究发现,利用其面内方向压缩吸能有可能降低传入到被保护结构的应力值,但是其吸能能力也远小于面外压缩时的吸能能力。作为基础理论研究,为通过其耗能尽可能多地吸收冲击能量,有必要进一步考虑利用蜂窝结构的面外方向压缩进行吸能。紧接着,第4章对常规正六边形蜂窝进行了面外准静态压缩试验,并得到了可靠的数值仿真模型,为第5章和第6章中其他构型蜂窝面外方向压缩的有限元仿真奠定基础。与此同时,为吸收尽可能多的冲击能量,本书第5章对加筋形式蜂窝面外压缩性能进行了研究。第6章更是选取三种新型蜂窝为研究对象。

本书内容是根据作者近期的科研成果和经验整理而成的,在此特别感谢南京理工大学的马大为教授、朱忠领副教授、张震东讲师和仲健林讲师对本书编写过程中的切实指导。同时,也要感谢陈宇、任锐、杨春浩、李恩义及书稿的评阅人等,这本书是和他们交流的结果。

何强