應用美規MIL-STD-901D標準水中爆震平臺進行船艦重裝備之抗震能力分析

Heavyweight Shock-Resistant Shipboard Equipment: A Numerical Study Using an MIL-STD-901D Floating Shock Platform

歐美國家船艦上之裝備一般均根據軍規MIL-STD-901D 中的水中爆震平台（floating shock platform）進行抗爆震評估，但實驗過程費時、費力且花費金錢，近年來非線性有限單元法之快速發展，故利用有限單元軟體建構標準水中爆震平台來進行艦用重裝備抗震能力之探討成為一可行之方式，但此方面之研究仍尚未成熟，其可行性研究仍有其必要性。 本文乃針對標準水中爆震平台上重裝備之抗震能力進行研究，應用有限單元軟體ABAQUS結合水下爆震軟體USA（underwater shock analysis）進行考慮流固耦合效應下之水下爆震反應分析，探討不同重量裝備在不同爆炸點距離和不同炸藥深度下之抗震效果，研究之裝備重量分別為9000 lb、18400 lb 和35800 lb，爆炸點距離分別為20 ft、30 ft、40 ft、60 ft 和80 ft，其炸藥深度分別為20 ft 和30ft。與美國H.I.-TEST 實驗室之相關實驗和Kwon 等人 [16] 之LS-DYNA/USA 的模擬值比較，誤差值均約在10-20% 左右，顯示本文以ABAQUS/USA 進行裝備抗震之可行性。另由本文研究結果發現隨著重量的增大、爆炸點距離的增長和炸藥深度的加深重裝備之爆震速度下降。本文研究結果應能提供相關單位進行抗爆震評估時之參考使用。