Метод динамического анализа конструкции

Все жизненно важное оборудование на борту морских кораблей и подводных лодок должно выдерживать ударные нагрузки, вызванные подводными взрывами.

Метод анализа динамического проектирования (DDAM) - это разработанная ВМС США аналитическая процедура для оценки конструкции оборудования, подверженного динамической нагрузке, вызванной подводными взрывами (UNDEX). Анализ использует форму анализа спектра ударов, которая оценивает динамическую реакцию компонента на ударную нагрузку, вызванную внезапным движением военного корабля. Аналитический процесс моделирует взаимодействие между компонентом, подвергшимся ударной нагрузке, и его неподвижной конструкцией, и это стандартная военно-морская инженерная процедура для динамики конструкции корабля .

Предпосылки и обоснование [ править ]

Все необходимое оборудование на борту военных надводных кораблей и подводных лодок должно быть аттестовано на подводные ударные нагрузки, вызванные глубинными бомбами , военно-морскими минами , ракетами и торпедами . Подводный взрывблизость корабля или подводной лодки может быть разрушительной для боеготовности судна. Повреждение может произойти в виде выпуклой обшивки корпуса или даже более серьезной выбоины корпуса. Более того, некоторые повреждения могут быть неочевидными и могут возникнуть в результате ударно-волновой нагрузки оборудования и систем на борту судна. Повреждение оборудования может вывести судно из строя. При изучении подводных ударов было затрачено много исследовательских усилий, особенно в период после Второй мировой войны, когда стало очевидно, что военно-морские суда могут быть выведены из строя бесконтактным подводным взрывом. ^[1] Таким образом, были предприняты согласованные усилия, чтобы попытаться сделать судовое оборудование более устойчивым к ударам. Это было достигнуто за счет лабораторных испытаний оборудования на ударную нагрузку перед его установкой на суда. С достижениями вБлагодаря возможностям компьютерного моделирования и моделирования теперь можно смоделировать реакцию судна на подводный взрыв и выявить потенциальные проблемы или отказы без обширных полевых испытаний. Использование аналитических методов DDAM позволяет сэкономить деньги и время. ^[2]

Методология анализа [ править ]

DDAM моделирует взаимодействие между компонентом, подвергшимся ударной нагрузке, и его неподвижной структурой, поскольку свободное движение военно-морского судна в воде создает более высокий спектр ударов, чем тяжелая конструкция при установке на земную поверхность. DDAM учитывает взаимодействие в зависимости от массы оборудования, места его установки и ориентации оборудования на судне.

Инженеры используют программное обеспечение для анализа методом конечных элементов для проверки проектов с использованием компьютерного моделирования DDAM, которое моделирует известные характеристики явления подводного взрыва, а также реакцию надводного корабля или корпуса подводной лодки на ударную нагрузку и применение ударных спектров для применения соответствующих ударных реакций. на креплениях судового оборудования (например, мачт, гребных валов, рулей, балок, подшипников, воздухозаборников и других ответственных конструкций) из-за подводных взрывов. ^[3] Аналитический процесс описан в NAVSEA 0908-LP-000-3010, Критерии расчета ударных нагрузок для надводных кораблей ^[4]который предоставляет технические критерии для расчетов ударных конструкций, а также предоставляет общие справочные и учебные материалы по применению DDAM.

Для решения этой задачи доступен ряд имеющихся в продаже программ компьютерного моделирования и моделирования. ^{[5] [6]} После того, как аналитик выполнит анализ собственных частот для определения форм колебаний и собственных частот, процесс DDAM затем использует входной спектр расчетных значений ударных нагрузок (т. Е. Смещений или ускорений) на основе данных из серии неклассифицированных Отчеты Морской научно-исследовательской лаборатории (в основном MR-1396, Расчетные значения для расчета ударных нагрузок судового оборудования ^[7] и FR-6267, Предпосылки для расчета механических ударов кораблей ^[8] ). Стандарты соответствия для программного обеспечения моделирования и анализа DDAM поддерживаются Командованием морских систем ВМФ. (НАВСЕА).

Форматы отчетности [ править ]

Командование военно-морских систем (NAVSEA) установило стандартизированный формат для описания содержания и форматов для публикации результатов анализа DDAM и технических отчетов. Эти шаблоны называются описаниями элементов данных (DID); после того, как они определены или адаптированы для конкретного контракта, они становятся элементами списка требований к данным контракта (CDRL), которые представляют элементы поставки контракта. Какие именно элементы данных требуются для доставки, зависит от характера проекта. DID для действий DDAM - это отчет об анализе, динамический шок , отчет по математической модели, динамический анализ шока и запрос на расширение динамического анализа шока . ^{[9] [10][11]}

Ссылки [ править ]