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船舶水下爆炸
应用概况 仿真方案

应用概况

大型舰船正常航行时，可能遭遇水下爆炸。采用 SimArk Dynamics 进行数值仿真，可以准确模拟不同起爆条件所产生的冲击波传播路径，以及冲击波对舰船的动态冲击作用。应用冲击波载荷与结构毁伤阈值结合的评估方法，根据规范给定的毁伤临界值，可以快速评估结构受冲击后的毁伤情况。此外，利用材料在高应变率场景下的本构关系，以及固体材料或结构的失效模型，可以模拟结构的动态破坏过程。

在舰船结构防护设计、战斗人员防护、武器终点效应等方面的评估工作中，采用 SimArk Dynamics 进行数值模拟，能够安全、快速、准确地获取装备或武器研发所需的数据，部分代替昂贵的物理试验，极大地节省研发成本。

水下舰艇冲击波传播

仿真方案

以某大型舰船为例，假设舰船为刚体，且浪高远小于舰船尺寸，模拟舰船结构所承受的冲击波载荷的动态变化。

在 SimArk Dynamics 中，利用有限体积法，对水和空气区域进行离散，通过物质点法对固体结构进行模拟；有限体积网格 280 万，捕捉冲击波传播所造成的物理场间断；物质点 160 万个；考虑理想气体和水在常温下的高应变率本构关系，总计算时长为 0.6 秒；采用显式时间步进方法，时间步长由 CFL 数决定；采用 120 核 CPU 作并行计算。

水面舰艇冲击波传播

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