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超弹性夹芯结构在航空航天、船舶与海洋工程中有广泛的应用。研究超弹性夹芯结构（抗冲瓦）冲击防护机理及其水下爆炸冲击动态响应对于提高舰船的生存能力有重要意义。水面舰船或潜艇受到水下爆炸冲击时，会造成舰载设备损坏与船员的伤害，严重时甚至破坏船体，因此，有必要对舰船进行冲击防护。本文以敷设抗冲瓦的水面舰船为背景，研究了波在流场-抗冲瓦-船体之间的传播规律，以抗冲瓦单胞为对象研究了抗冲瓦的抗冲击特性，基于均匀化理论提出了抗冲瓦等效连续体模型，并将其应用于全尺度舰船的水下爆炸仿真分析。研究了抗冲瓦特性对其冲击防护性能的影响，得出了抗冲瓦在不同冲击载荷下的最优设计区域，以船壳速度响应峰值作为优化目标，以拓扑结构、应力平台与结构密度作为优化参数，提出了抗冲瓦三参数优化设计方法。本文所做的工作如下： 一、研究了波在不同介质中的传播。根据波动方程推导了弹性体中波的传播规律，针对覆盖层为钢、氯丁橡胶、超弹性夹芯结构等效连续体材料三种情况，分别研究了结构在阶跃载荷与冲击载荷下的动态响应。对流固耦合现象进行了分析。 二、以抗冲瓦单胞为分析对象，建立了其有限元模型，分析了结构的屈曲模态以及不同冲击载荷下的动力学响应，并讨论了材料特性、应变率效应、初始缺陷等因素对结构动力学性能的影响规律。做了抗冲瓦单胞冲击实验，以验证单胞有限元模型的有效性。 三、基于均匀化理论，探讨了超弹性抗冲瓦结构的等效化方法，采用等效连续体模型替代抗冲瓦实体结构，等效化过程中考虑了应变率效应、初始缺陷、材料粘性等因素的影响。并针对敷设抗冲瓦的船体板架模型，对其水下爆炸响应进行了水池实验与仿真分析，以验证等效连续体模型替代抗冲瓦实体结构的可行性。 四、针对抗冲瓦的实际抗爆性能，开展了六次实船水下爆炸试验。对比敷设抗冲瓦前后结构动态响应以及冲击响应谱的变化规律，对抗冲瓦的实际防护效果进行了深入分析。采用等效连续体模型替代抗冲瓦实体结构，进行了全尺度舰船水下爆炸仿真，对敷设抗冲瓦的船体动态响应有了更全面的认识。 五、提出了用船舯截面二维仿真模型来评估全尺度实船水下爆炸冲击环境这一近似方法。与实验结果对比，讨论了船舯截面水下爆炸仿真近似方法的可行性。 六、从抗冲瓦的结构参数方面来研究其抗冲击特性，并进行优化设计。着重讨论相对密度，棱边长度，拓扑形状等结构参数对瓦的抗冲击性能的影响规律。研究了双层结构抗冲瓦，建立抗冲瓦等效质量-弹簧-阻尼（m-k-c）系统。对抗冲瓦在不同冲击载荷下的最优设计区域进行了研究，并提出了拓扑结构、应力平台与结构密度三参数优化设计方法。 最后，本文对抗冲瓦的进一步研究工作进行总结，指出以后工作的研究重点。