基于ALE的充气式海上围栏系统气囊单元优化设计

来源：大连理工大学学报杂志2023年第3期北京时间：

作者：卢正起,李楷,常松亮,苑志江,蒋晓刚

摘要：针对充气式海上围栏系统的气囊单元选型，在单层单气室气囊的基础上提出单层多气室气囊、双层多气室气囊两种改进型，建立静水海域中小艇以10、20、30m/s的初速度垂直撞击气囊中部3种典型拦截场景．基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法，应用有限元软件LS-DYNA进行数值模拟，通过小艇的最大碰撞力、最大反向加速度、单元失效比等数据，分析单层单气室气囊、单层多气室气囊、双层多气室气囊3种气囊单元对来袭小艇的拦截效果，发现双层多气室气囊的拦截能力最强．借助正交试验进一步优化双层多气室气囊的设计参数．通过优化后的结果发现，优化后的双层多气室气囊的最大碰撞力相比原设计方案提高了9%，显著提高了气囊的拦截能力．

关键词：充气式海上围栏系统气囊优化ALE算法正交试验

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51509033)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DUT19JC51).