潛艇設(shè)備沖擊響應(yīng)譜譜跌特性數(shù)值分析

王曉欣，李笑天 ，馬笑輝 ，杜國(guó)偉

1清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院，北京100084

2清華大學(xué)先進(jìn)核能技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，北京100084

3清華大學(xué)先進(jìn)反應(yīng)堆工程與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100084

4同方工業(yè)有限公司，北京100083

0 引 言

爆炸沖擊載荷作用是導(dǎo)致艦載設(shè)備失效的重要因素，分析和評(píng)估設(shè)備抗沖擊性能是設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)［1］?；跊_擊響應(yīng)譜的抗沖擊數(shù)值計(jì)算方法因計(jì)算量小、易使用，在艦載設(shè)備設(shè)計(jì)分析中得到了廣泛應(yīng)用。設(shè)計(jì)沖擊譜是響應(yīng)譜法抗沖擊分析中的輸入條件，決定了抗沖擊計(jì)算的準(zhǔn)確性［2］。在20世紀(jì)60年代，研究者使用與地震工程中類似的包絡(luò)譜計(jì)算了艦載設(shè)備的沖擊載荷，其值足以造成艦艇結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，但在實(shí)船測(cè)試中，設(shè)備卻保持完好?？梢?jiàn)，計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果差距甚大，由此促使研究者對(duì)艦艇沖擊響應(yīng)譜進(jìn)行了深入研究。O'Hara等［3-4］提出了譜跌概念，指出艦載設(shè)備與艦艇間的相互作用可以使設(shè)備固有頻率處的響應(yīng)譜值降低約1個(gè)量級(jí)?；谠摾碚?，Remmers等［5］提出了用于艦艇設(shè)計(jì)的DDAM（Dynamic Design Analysis Method）譜分析法，至今仍在艦載設(shè)備設(shè)計(jì)領(lǐng)域被廣泛使用。對(duì)于譜跌效應(yīng)，國(guó)內(nèi)外也都開(kāi)展了相應(yīng)的研究工作［6-8］。DDAM方法中給出了考慮譜跌效應(yīng)的沖擊設(shè)計(jì)響應(yīng)譜，且譜值與設(shè)備質(zhì)量有關(guān)。我國(guó)現(xiàn)行的潛艇設(shè)備沖擊設(shè)計(jì)規(guī)范遵循國(guó)軍標(biāo) GJB 1060.1-91［9］，其設(shè)計(jì)響應(yīng)譜參考了DDAM中的響應(yīng)譜。

國(guó)內(nèi)學(xué)者雖然對(duì)抗沖擊設(shè)計(jì)譜開(kāi)展了研究［10-11］，但對(duì)響應(yīng)譜公式的推導(dǎo)過(guò)程、參數(shù)來(lái)源及其適用范圍（例如，潛艇質(zhì)量與形式、設(shè)備連接方式等）的理解尚不甚清晰，故有必要對(duì)潛艇譜跌效應(yīng)產(chǎn)生的規(guī)律進(jìn)行深入研究。本文將針對(duì)特定外形的潛艇，研究艇體與不同質(zhì)量及頻率的設(shè)備在不同連接方式下兩者之間產(chǎn)生的相互作用，以得到考慮了譜跌效應(yīng)的設(shè)計(jì)響應(yīng)譜，并針對(duì)DDAM方法及國(guó)軍標(biāo)響應(yīng)譜的適用性開(kāi)展討論。

1 計(jì)算模型

1.1 有限元模型

本文考慮了潛艇設(shè)備與艇體的相互作用，并針對(duì)典型的潛艇艙段結(jié)構(gòu)進(jìn)行了沖擊動(dòng)力響應(yīng)分析。圖1所示為研究“譜跌效應(yīng)”采用的簡(jiǎn)化質(zhì)量彈簧結(jié)構(gòu)，通過(guò)該結(jié)構(gòu)模擬與艇體連接的設(shè)備及其支撐的影響，其中設(shè)備與艇體肋骨連接。圖中：M，K分別為設(shè)備質(zhì)量及支撐剛度，A為設(shè)備與艇殼的連接點(diǎn)。

采用ABAQUS有限元分析軟件建立潛艇艙段的三維模型，并開(kāi)展沖擊動(dòng)力響應(yīng)的數(shù)值計(jì)算。圖2（a）所示為潛艇艙段的有限元模型，圖2（b）為單自由度設(shè)備與艇體的連接方式。其中，艇體、肋骨分別采用殼單元和梁?jiǎn)卧M；設(shè)備通過(guò)集中質(zhì)量模擬，設(shè)備與艇體間通過(guò)在垂向具有自由度的彈簧連接；設(shè)備支撐位置處的艇體固有頻率約為102 Hz；沖擊加速度時(shí)程沿垂向（y）作用于艙段模型兩端。通過(guò)對(duì)模型進(jìn)行時(shí)域內(nèi)的動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算，得到0.5 s內(nèi)A點(diǎn)的加速度響應(yīng)時(shí)程，并生成了沖擊響應(yīng)譜。

圖1 譜跌效應(yīng)計(jì)算模型示意圖Fig.1 Illustration of numerical model for spectrum dip effect analysis

圖2 譜跌效應(yīng)有限元計(jì)算模型Fig.2 Finite element model for spectrum dip effect analysis

1.2 沖擊輸入

潛艇艙段沖擊設(shè)計(jì)譜采用典型的三折線譜，其速度段和加速度段采用國(guó)軍標(biāo)中的沖擊譜。其中，潛艇設(shè)備的沖擊加速度設(shè)計(jì)值A(chǔ)0與沖擊速度設(shè)計(jì)值V0分別由下式計(jì)算：

式中，Ma為艙段附加設(shè)備的模態(tài)有效參與質(zhì)量。令Ma=0，則A0和V0為未考慮附加設(shè)備質(zhì)量的沖擊設(shè)計(jì)值，以此作為艙段的沖擊設(shè)計(jì)值，即A0=2 450 m/s2，V0=2.45 m/s。艙段沖擊設(shè)計(jì)譜的位移段U0取為0.04 m。圖3（a）所示為艙段沖擊設(shè)計(jì)譜。

利用BV 043/85德國(guó)國(guó)防軍艦載設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)范［12］，得到與圖3（a）三折線譜相對(duì)應(yīng)的正、負(fù)三角波加速度時(shí)程曲線如圖3（b）所示。

圖3 潛艇艙段沖擊響應(yīng)分析輸入條件Fig.3 Inputs for shock response analysis of the submarine cabin

2 單自由度系統(tǒng)譜跌規(guī)律

2.1 設(shè)備質(zhì)量、頻率對(duì)譜跌的影響規(guī)律

利用1.2節(jié)中的有限元模型，計(jì)算不同質(zhì)量M及固有頻率fe的附加單自由度系統(tǒng)給潛艇艙段沖擊動(dòng)力響應(yīng)帶來(lái)的影響。對(duì)于單自由度系統(tǒng)，式（1）和式（2）中Ma=M，故將以下單自由度質(zhì)量記為Ma。計(jì)算中，Ma分別取為1，5，10，50，100，150，200，250，300 t，通過(guò)調(diào)整彈簧剛度，使單自由度系統(tǒng)固有頻率fe分別達(dá)到 2.5，5，10，25，50，100，120，200，500，1 000 Hz。基于上述取值，模擬安裝在艇體上具有不同剛度的設(shè)備—支撐系統(tǒng)，共計(jì)有90種質(zhì)量—頻率組合。單自由度系統(tǒng)與艇體艏、艉艙壁中點(diǎn)位置的一根肋骨相連。圖4所示為典型的設(shè)備固有頻率下設(shè)備與艙段連接時(shí)連接點(diǎn)A處的沖擊響應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果。

圖4 沖擊響應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果Fig.4 Calculation results of the shock response spectra

隨著設(shè)備質(zhì)量的增加，在各種頻率范圍內(nèi)，響應(yīng)譜的計(jì)算結(jié)果與無(wú)設(shè)備時(shí)響應(yīng)譜的差別增大，固有頻率fe處的響應(yīng)譜譜值逐漸減小。該頻率處所對(duì)應(yīng)的響應(yīng)譜值正是采用響應(yīng)譜方法分析設(shè)備應(yīng)力時(shí)所使用的設(shè)計(jì)加速度值。因此，若忽略設(shè)備與潛艇艙段的相互作用而使用無(wú)設(shè)備時(shí)的響應(yīng)譜，則加速度值會(huì)偏大，導(dǎo)致應(yīng)力計(jì)算結(jié)果過(guò)于保守。這說(shuō)明，在使用響應(yīng)譜法分析潛艇設(shè)備的應(yīng)力時(shí)，需考慮艇體與設(shè)備間相互作用的影響，即“譜跌效應(yīng)”。潛艇在安裝了反應(yīng)堆等大質(zhì)量設(shè)備后，艇體與安裝設(shè)備間的相互作用將非常強(qiáng)烈，若計(jì)算時(shí)忽略譜跌效應(yīng)，可能會(huì)得到與真實(shí)響應(yīng)及應(yīng)力水平完全不符的結(jié)果。

圖5所示為采用潛艇艙段與不同質(zhì)量—頻率組合下連接設(shè)備時(shí)連接點(diǎn)A處的響應(yīng)譜曲線在fe處的譜值。對(duì)于不同的設(shè)備質(zhì)量，各頻率下計(jì)算得到的結(jié)果可以構(gòu)成一條響應(yīng)譜曲線。當(dāng)Ma=1 t時(shí)，安裝設(shè)備對(duì)潛艇艙段的影響很小，響應(yīng)譜曲線與不考慮設(shè)備影響的設(shè)計(jì)響應(yīng)譜基本重合。隨著Ma的增加，對(duì)安裝設(shè)備的影響逐漸增大，響應(yīng)譜在各頻率上的譜值均逐漸減小，譜跌效應(yīng)顯著。

圖5 不同質(zhì)量—頻率組合下設(shè)備沖擊譜值計(jì)算結(jié)果Fig.5 Calculation results of the shock spectrum value for equipment with different combinations of mass and frequency

由圖5可知，在考慮譜跌效應(yīng)的響應(yīng)譜中，低頻段為明顯的等位移段，在高頻段，加速度基本上不隨頻率發(fā)生變化，即為等加速度段。雖然兩者間為等速度段，但對(duì)應(yīng)的區(qū)間相對(duì)較小。圖6(a)所示為等加速度段加速度譜值隨設(shè)備質(zhì)量變化的情況。圖中：虛線為對(duì)數(shù)坐標(biāo)下的加速度線性擬合曲線，A0=286.92Ma-0.575，線性擬合度 r2=0.992 8。除在設(shè)備質(zhì)量較?。∕a＜2 t）的情況下，計(jì)算得到的加速度譜值均小于國(guó)軍標(biāo)給出的譜值。當(dāng)Ma=5～300 t時(shí)，國(guó)軍標(biāo)給出的加速度譜值與擬合譜的加速度譜值的相對(duì)偏差為30%～40%。圖6（b）所示為等速度段的速度譜值隨設(shè)備質(zhì)量變化的情況。圖中：虛線為對(duì)數(shù)坐標(biāo)下的速度線性擬合曲線，V0=3.928 7Ma-0.219，線性擬合度 r2=0.959 3。對(duì)于各種質(zhì)量的設(shè)備，計(jì)算得到的速度譜值均大于國(guó)軍標(biāo)給出的速度譜值，最大相對(duì)偏差約60%。

根據(jù)分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在等位移段譜跌效應(yīng)的影響不明顯，設(shè)備質(zhì)量不同的沖擊響應(yīng)譜變化不大。因此，在等位移段，忽略譜跌效應(yīng)的影響，將位移譜值U0保守地取為0.04 m。

綜上所述，針對(duì)本文研究的潛艇外形，在考慮譜跌效應(yīng)的影響下，可得到設(shè)備沖擊加速度設(shè)計(jì)值A(chǔ)0、沖擊速度設(shè)計(jì)值V0及位移U0分別如下：A0=286.92Ma-0.575，V0=3.928 7Ma-0.219，U0=0.04 m。

圖6 計(jì)算譜值隨設(shè)備質(zhì)量變化Fig.6 Variation of the calculated spectrum values with equipment's mass

2.2 與國(guó)軍標(biāo)沖擊設(shè)計(jì)譜的對(duì)比

圖7所示為Ma=5和50 t時(shí)本文計(jì)算得到的沖擊設(shè)計(jì)譜與國(guó)軍標(biāo)給出的結(jié)果對(duì)比。

本文在計(jì)算沖擊設(shè)計(jì)譜時(shí)對(duì)于低頻段考慮了等位移段，而國(guó)軍標(biāo)給出的沖擊設(shè)計(jì)譜在中、低頻段均采用了等速度假設(shè)，故本文在低頻段計(jì)算得到的響應(yīng)譜小于國(guó)軍標(biāo)給出的譜值。

圖7 本文計(jì)算的沖擊設(shè)計(jì)譜與GJB 1060.1-91譜值對(duì)比Fig.7 Comparison between the current calculated spectrum values and the GJB 1060.1-91

圖8 多自由度系統(tǒng)解耦示意圖Fig.8 Schematic diagram of decoupling of a multi-DOF system

表1 多自由度模型質(zhì)量與彈簧剛度Table 1 Mass and spring stiffness of the multi-DOF model

表2 多自由度模型各階固有頻率與模態(tài)有效參與質(zhì)量Table 2 Natural frequencies and modal effective mass of the multi-DOF model

由于本文的響應(yīng)譜在等加速度段小于國(guó)軍標(biāo)給出的譜值，在等速度段大于國(guó)軍標(biāo)的譜值，從響應(yīng)譜譜型來(lái)看，本文給出的響應(yīng)譜速度段較短，且隨著設(shè)備質(zhì)量的增加，等速度段的區(qū)間進(jìn)一步縮小。

根據(jù)以上分析，對(duì)于本文所研究的特定外形潛艇，國(guó)軍標(biāo)給出的設(shè)計(jì)響應(yīng)譜在高頻段偏大，在中頻段偏小。考慮到艦載設(shè)備及其支撐的頻率很可能處于中頻段，使用國(guó)軍標(biāo)給出的設(shè)計(jì)響應(yīng)譜進(jìn)行設(shè)備響應(yīng)分析不一定是完全保守的，故有必要針對(duì)特定外形的潛艇開(kāi)展針對(duì)性分析。

3 多自由度系統(tǒng)譜跌規(guī)律

本節(jié)將單自由度的計(jì)算結(jié)果推廣至多自由度系統(tǒng)。根據(jù)模態(tài)分析理論，多自由度系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程解耦后，可轉(zhuǎn)化為相互獨(dú)立的若干單自由度系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程。圖8所示的右側(cè)為多自由度系統(tǒng)等效模型［5］。圖中，Mai為左側(cè)系統(tǒng)第i階模態(tài)的有效參與質(zhì)量，Mai和Kfi構(gòu)成的彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的固有頻率為左側(cè)系統(tǒng)的第i階固有頻率fei。兩種系統(tǒng)對(duì)于基礎(chǔ)的影響是等價(jià)的。本節(jié)考慮的兩種典型設(shè)備（中低頻設(shè)備CA，高頻設(shè)備CB）的質(zhì)量與剛度特性由表1給出。表2給出了多自由度模型的各階固有頻率和模態(tài)有效參與質(zhì)量，由此可以構(gòu)造圖8中的等效單自由度系統(tǒng)。

根據(jù)DDAM方法［5］，多自由度系統(tǒng)考慮譜跌效應(yīng)的響應(yīng)譜值由各階模態(tài)所對(duì)應(yīng)的固有頻率fei和模態(tài)有效參與質(zhì)量Mai確定。該譜值可認(rèn)為是各階模態(tài)所對(duì)應(yīng)單自由度系統(tǒng)獨(dú)立作用于潛艇艙段時(shí)得到的響應(yīng)譜譜值。當(dāng)設(shè)備支撐在完全剛性的基礎(chǔ)上時(shí)，該方法得到的結(jié)果是精確的；但對(duì)于艦載設(shè)備，因其與艇體間的相互作用將導(dǎo)致艇體產(chǎn)生變形，若采用該方法計(jì)算，會(huì)產(chǎn)生一定的偏差。

圖9所示紅、綠、藍(lán)三色曲線分別為潛艇艙段單獨(dú)連接固有頻率為fei、質(zhì)量為Mai(i=1,2,3)的單自由度系統(tǒng)得到的響應(yīng)譜。圖中，曲線在fei處的響應(yīng)譜值即為用于DDAM譜分析法計(jì)算的設(shè)計(jì)響應(yīng)譜值，并以相應(yīng)的彩色圓點(diǎn)標(biāo)記，該譜值可由式（1）計(jì)算；黑色實(shí)線是對(duì)圖8左側(cè)多自由度系統(tǒng)直接進(jìn)行時(shí)程響應(yīng)計(jì)算并生成的連接點(diǎn)A處的響應(yīng)譜，該曲線可以認(rèn)為是多自由度系統(tǒng)響應(yīng)譜方法所輸入的響應(yīng)譜精確解。

由圖9中黑色與彩色圓點(diǎn)的對(duì)比可知，多自由度系統(tǒng)與等效單自由度系統(tǒng)的響應(yīng)譜值相比存在一定的偏差，這兩個(gè)系統(tǒng)并不完全等價(jià)。這是因?yàn)樵诙嘧杂啥韧瑫r(shí)作用下的艇體變形與在單自由度單獨(dú)作用下的不同，設(shè)備的加速度響應(yīng)也隨之不同。在此情況下，多自由度系統(tǒng)的各階模態(tài)間存在相互影響，無(wú)法簡(jiǎn)單解耦。而目前的DDAM方法也未考慮艇體變形引起的多模態(tài)間相互作用對(duì)響應(yīng)譜值的影響。

圖9 多自由度模型與等效單自由度模型響應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果對(duì)比Fig.9 Comparison between the calculation results of multi-DOF models and equivalent single DOF models

從圖9中低、高頻兩種頻段設(shè)備的計(jì)算結(jié)果來(lái)看，單自由度模型加速度響應(yīng)可能存在偏大或偏小的情況，這均與設(shè)備的固有頻率及模態(tài)有效參與質(zhì)量有關(guān)，影響規(guī)律較為復(fù)雜。由于低階模態(tài)參與質(zhì)量較大，低階模態(tài)對(duì)高階模態(tài)的影響較大，高階模態(tài)譜值偏差也較大。在低階模態(tài)影響下，高頻處的譜跌效應(yīng)更明顯，從而使響應(yīng)譜值減小。由圖9可知，在高階模態(tài)處考慮模態(tài)間的相互作用與不考慮時(shí)相比，最大偏差約為5倍。而由于高階模態(tài)參與質(zhì)量小，其對(duì)低階模態(tài)的影響相對(duì)也較小。在有效地將各階模態(tài)的計(jì)算結(jié)果組合后，可得到圖8左側(cè)系統(tǒng)各質(zhì)點(diǎn)的加速度；與多自由度模型的計(jì)算結(jié)果相比，單自由度解耦模型的計(jì)算結(jié)果偏大，對(duì)于本節(jié)計(jì)算的兩種設(shè)備，最大偏差約為2倍。

根據(jù)以上結(jié)果，使用DDAM方法因忽略了模態(tài)間的相互作用，造成與真實(shí)響應(yīng)譜存在一定的偏差，導(dǎo)致動(dòng)力響應(yīng)分析結(jié)果偏于保守。在某些情況下，DDAM方法的偏差較大，計(jì)算過(guò)于保守。為了得到更精確的計(jì)算結(jié)果，此時(shí)有必要針對(duì)艙段和設(shè)備建立整體模型，以獲得設(shè)備支撐位置處的真實(shí)響應(yīng)譜，并用于后續(xù)計(jì)算。

4 設(shè)備與艙段連接方式影響

上文在研究單自由度和多自由度系統(tǒng)與艙段的相互作用時(shí)，將設(shè)備與艇體的連接方式簡(jiǎn)化為了單點(diǎn)連接。而在實(shí)際情況下，設(shè)備支撐與艇體存在不同的連接方式。例如，反應(yīng)堆之類的大型設(shè)備與艙段就存在較大的連接面積，此類連接方式勢(shì)必對(duì)艙段的動(dòng)力響應(yīng)造成一定影響。本節(jié)通過(guò)4個(gè)模型（Model 1～Model 4）來(lái)考慮設(shè)備與艇體的不同連接面積對(duì)沖擊響應(yīng)譜的影響。這些模型中的設(shè)備均為雙自由度系統(tǒng)，其中設(shè)備質(zhì)量及其固有頻率分別為：Ma1=50 t，fe1=30 Hz；Ma2=15 t，fe2=50 Hz。模型1中的設(shè)備與艇體間采取點(diǎn)連接方式，模型2～模型4中的設(shè)備采用裙式支撐。與艇體的連接半徑R分別為0.5，1.0，1.5 m。

圖10所示為4種模型在不同連接方式下設(shè)備支撐位置的響應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果。由圖可知：隨著設(shè)備與艇體連接半徑的增大，連接處的剛度有所增強(qiáng)，艇體與設(shè)備構(gòu)成系統(tǒng)的一階頻率（響應(yīng)譜曲線第1個(gè)峰值對(duì)應(yīng)的頻率）有所增加；響應(yīng)譜曲線在設(shè)備固有頻率fe1=30 Hz及fe2=50 Hz處的取值即為設(shè)備的沖擊加速度設(shè)計(jì)值；隨著設(shè)備與艇體連接半徑的增加，上述設(shè)備頻率處的響應(yīng)譜值均有所增大，當(dāng)連接半徑從0.5 m增大到1.5 m后，加速度響應(yīng)譜值增加為原來(lái)的1.5倍，這是因?yàn)樵谕w與設(shè)備連接處的剛度增加后，設(shè)備質(zhì)量對(duì)艇體造成的影響減弱，譜跌效應(yīng)隨之減弱。

圖10 不同連接方式下模型響應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果Fig.10 Calculation results of the models with different connections

根據(jù)以上分析結(jié)果，設(shè)備與艇體的連接方式對(duì)設(shè)計(jì)響應(yīng)譜存在顯著影響。DDAM方法的設(shè)計(jì)譜不能涵蓋各種支撐方式、連接面積的影響。對(duì)連接面積較大的大型設(shè)備，為了獲得準(zhǔn)確、可靠的動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算結(jié)果，有必要建立艙段—設(shè)備耦合模型，以充分考慮設(shè)備支撐與艇體的相互作用。

5 結(jié) 論

本文研究分析了安裝大質(zhì)量設(shè)備后的潛艇動(dòng)力響應(yīng)特性，建立了簡(jiǎn)化的艙段—設(shè)備有限元模型，通過(guò)數(shù)值計(jì)算，研究分析了不同因素對(duì)譜跌特性的影響規(guī)律，得到如下結(jié)論：

1）對(duì)于艇體與單自由度設(shè)備模型，在低頻段（位移段）和高頻段（加速度段），國(guó)軍標(biāo)給出的沖擊譜更保守；在中頻段（速度段），國(guó)軍標(biāo)給出的響應(yīng)譜偏小。

2）對(duì)于艇體與多自由度設(shè)備模型，目前使用的響應(yīng)譜方法忽略了模態(tài)間的相互作用，與真實(shí)的多自由度系統(tǒng)譜跌特性存在一定的偏差；大部分情況下，國(guó)軍標(biāo)的處理方法偏保守，可滿足工程要求。但在某些特殊情況下，忽略模態(tài)間的相互作用將使設(shè)備設(shè)計(jì)得過(guò)于保守，付出的代價(jià)過(guò)大。

3）對(duì)于設(shè)備支撐形式對(duì)響應(yīng)譜的影響，在不同連接方式下，設(shè)備與艇體間的相互作用會(huì)發(fā)生變化，艇體在支撐處的局部剛度也會(huì)隨之改變；連接半徑對(duì)設(shè)備的響應(yīng)譜也存在明顯影響；隨著連接面積的增加，譜跌效應(yīng)有所減弱。

綜上所述，設(shè)備響應(yīng)譜受到多種因素的影響。在工程設(shè)計(jì)中，對(duì)于不同外形的潛艇，為了獲得可靠的沖擊響應(yīng)，有必要在沖擊設(shè)計(jì)響應(yīng)譜的選取方面開(kāi)展針對(duì)性分析。鑒于DDAM方法及其設(shè)計(jì)響應(yīng)譜的局限性，對(duì)于精度要求較高的大型設(shè)備，在進(jìn)行動(dòng)力響應(yīng)分析時(shí)，有必要對(duì)艇體與設(shè)備的總體模型進(jìn)行耦合分析，以充分考慮艇體與設(shè)備間的相互作用。

本文研究所建立的簡(jiǎn)化有限元模型僅是艙段模型，且沖擊載荷采取了加速度形式的輸入，這與全艇在水下爆炸沖擊載荷作用下的真實(shí)響應(yīng)可能存在一定的差異。

下一步，將針對(duì)潛艇—設(shè)備模型在水下爆炸沖擊載荷作用下的流固耦合進(jìn)行精確計(jì)算，以更準(zhǔn)確地模擬潛艇在安裝大質(zhì)量設(shè)備后與艇體間的耦合作用，并在此基礎(chǔ)上對(duì)譜跌特性的影響規(guī)律和作用機(jī)理開(kāi)展進(jìn)一步研究。