浮冰碰撞下蜂窝金属夹芯板动态响应研究

作     者：吴雄 李应刚 肖雯 蔡伟 朱凌 WU Xiong;LI Yinggang;XIAO Wen;CAI Wei;ZHU Ling

作者机构：高性能舰船技术教育部重点实验室(武汉理工大学)武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2022年第41卷第16期

页      面：204-209页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：国家自然科学基金(11972269) 湖北省自然科学基金(2019CFB566) 

主　　题：蜂窝金属夹芯板 浮冰碰撞 动态响应 能量吸收 试验验证 

摘      要：采用非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA,结合混凝土冰材料数值模型,建立了楔形冰碰撞下蜂窝金属夹芯板动态响应数值仿真模型,得到了碰撞过程的冲击力时间曲线和冲击力位移曲线、蜂窝金属夹芯板的变形以及冲击能量分配情况,并开展了楔形冰-蜂窝金属夹芯板碰撞冲击试验验证。研究结果表明,楔形冰碰撞下蜂窝金属夹芯板上面板表现为局部凹陷与整体弯曲的耦合变形模式,下面板表现为整体弯曲变形模式,冲击能量转化为蜂窝金属夹芯板的变形能和楔形冰的回弹动能以及冰体破碎耗散能量,数值仿真与试验结果吻合较好,验证了数值计算模型的准确性。在此基础上,研究了浮冰碰撞冲击位置以及蜂窝芯层厚度对其动态响应及能量分配的影响规律。