近现代各个国家使用的海上导弹大多为半穿甲型反舰导弹，并通过在导弹上安装延时设备及延时引信设备等，以此来控制导弹在穿透船体后在复合舱的内部发生爆炸，使其破坏力达到最大，使船舱内部设施以及结构被大面积破坏，人员伤亡的机率大幅度提高。现在使用这种延时的半穿甲型导弹成为有效打击敌方舰船的最有效的手段。同时，由于舱壁结构在船体内部结构中扮演者极其重要的角色，各国政府也投入大量资金力量用以改进重要舱室的舱壁结构，所以评价舰船生命力的标准多为舱壁结构的抗爆性能高低。投入大量财力物力人力用于此项研究可以使舰船拥有极强的抗爆性，使其在海战中处于优势地位。

当炸药在舱室内部爆炸时，在瞬间产生巨大载荷，作用在船体，对舱壁结构造成永久性破坏，也就要求复合舱壁具有很强的抗爆能力。本课题采用了MSC.DYTRAN软件对舱内爆炸载荷作用下的典型复合舱壁结构的动态响应及结构型式进行研究。

1.2 国内外研究现状与进展

1.2.1 理论研究

1.2.2 实验研究

1.2.3 数值仿真

1.3 舱壁结构抗爆性能的研究

朱锡等[21]运用数值模拟方法分析了近距离空爆载荷作用下双层舱壁结构的抗爆能力，计算了双层舱壁结构的吸能特性，并得出结论：双层舱壁的抗爆性能远远高于加强筋架。并通过分析应力云图指出了双层舱壁的角隅效应。张世佳、王佳颖等[7]为得到如何增强双层舱壁的抗爆性的方法，对其进行了深入研究，并得出结论：通过在两舱壁之间增加纵向隔壁或增加角隅处横舱壁板厚等方法可以有效的增强双层舱壁的抗爆性。姚熊亮等[7]专注于研究舱壁结构在水下爆炸的结构一般稳定性规律，并通过计算不同攻角时的舱壁结构的失稳模数以及载荷，总结出其中的有益规律，为实际的设计工作提供了重要参考条件。

1.4 本文研究内容

本文主要关注的是爆炸载荷作用下的复合舱壁的结构响应。具体的实验研究思路：在爆炸载荷理论的基础上，使用数值仿真方法，开展空爆载荷作用的的研究，并以舰船的复合舱室的数值仿真有限元模型为研究的对象，再模拟爆炸载荷对其舱壁结构响应的研究分析。研究在不同炸药量和爆距的情况下，复合舱壁的吸能情况以及应力特点。

主要的研究内容如下：第二章主要从空中爆炸原理、冲击波的基本关系式、空中爆炸冲击波的传播这三个方面介绍爆炸载荷冲击波理论，为爆炸载荷作用下复合舱壁结构动态响应研究提供理论基础，并简单介绍了有限元软件的基本理论以及求解的基本的理论，同时对模型中的欧拉网格的大小进行讨论；第三章简单介绍了本文研究的复合舱壁模型包括夹芯的结构模型、模型材料参数，模型边界条件的选择、耦合方法的选取以及本文的计算工况；第四章首先对比了复合舱壁结构与加强筋舱壁的吸能情况，得出复合舱壁的吸能更高，其抗爆能力更好，然后对复合舱壁的应力以及吸能进行分析。

第二章 爆炸载荷冲击波理论

2.1 引言

爆炸是一个瞬间发生的的化学反应过程，在爆炸的过程中会产生冲击波，冲击波空中的传播没有一般规律，十分复杂。因此搞清楚空中爆炸载荷产生的冲击波的传播一般规律是对复合舱壁结构结构响应进行研究的基础。本章主要是对空中爆炸载荷冲击波理论进行简单的研究分析。

2.2 空中爆炸冲击波理论

2.2.1 空中爆炸原理

空中爆炸：炸药爆炸发生在离地高度h处，假设我们只考虑爆炸中心产生的初始冲击波，而不考虑其他反射等情况。这个时候空中的空气条件可以完全决定超压的大小。超压值在地面附近处较大，就是因为空中的的空气阻力要比地面附近的空气阻力小得多。此时就会产生冲击波阵面，产生的原因是炸药爆炸产生高压，压迫炸药外围的气体，使其快速膨胀，外围气体与其周围气体之间产生一个突变的界面。