近年来,精确制导技术快速发展并广泛应用到海军作战装备中,精确制导武器如鱼雷、导弹等命中目标的几率大大增加,水面舰船和潜艇在真实海战中遭遇近场水下爆炸的概率随之增大,相关研究成为国内外前沿和热点。本文以水面舰船在实际海战中遭遇近场水下爆炸为背景,对近场水下爆炸冲击波、气泡脉动、气泡射流载荷及其对流场附近海洋结构物流固耦合毁伤效应进行研究,分别考察两种典型舷侧形式舱段结构舷侧近场水下爆炸及整船船底近场水下爆炸全过程冲击毁伤特性。首先采用任意拉格朗日欧拉(ALE)算法计算水下爆炸冲击波在流场中的传播,并与经验公式进行对比验证;在此基础上研究简单平板结构在小当量炸药近场水下爆炸冲击波载荷作用下的冲击响应,进一步研究近场水下爆炸载荷作用下加筋板的毁伤过程,与试验进行对比,验证ALE算法处理近场水下爆炸问题的可行性与准确性。接下来研究近自由面、自由面和竖直刚性壁面联合作用、水平刚性壁面下方不同边界条件下大当量炸药水下爆炸产生的大尺度气泡动态行为特性,探究自由面距离参数和壁面距离参数对气泡动态行为特性的影响;最后引入龙格库塔间断伽辽金(RKDG)两相流数值模型研究近场水下爆炸冲击波传播到结构表面后反射冲击波与气泡的相互作用;为后文开展复杂舱段模型及整船在近场水下爆炸载荷作用下的毁伤特性研究奠定基础。确定舱段及舰船抗爆抗冲击性能考察因素,对两种典型舷侧舱段舷侧近场水下爆炸毁伤特性开展对比研究。分别从破口、塑性大变形对单、双层舷侧舱段毁伤变形进行对比分析,得出双层舷侧舱段结构由于具有舷侧内板及舷间纵桁和肋板加强结构,其抗爆抗冲击性能要远好于单层舷侧舱段的结论;接下来以双层舷侧舱段为研究对象,研究其主要结构吸能及设备冲击环境随舷侧近场水下爆炸冲击因子的变化规律。最后对整船在船底近场水下爆炸冲击波、气泡脉动及气泡射流载荷联合作用下冲击毁伤全过程展开研究。根据整船冲击毁伤过程中不同时间区间内的特征,将其分为四个阶段:冲击波、气泡脉动膨胀、气泡脉动收缩、气泡射流;分别从整船冲击响应、应力应变沿船长方向分布规律等方面考察整船全过程冲击毁伤特性;并对整船局部毁伤与总强度耦合进行分析:近场水下爆炸前期冲击波和气泡脉动载荷可使水面舰船造成初始毁伤,气泡脉动载荷使舰船产生鞭状运动并在脉动收缩阶段使舰船底部结构产生裂缝,削弱舰船总强度,而后气泡溃灭射流载荷使破损舰船结构产生进一步毁伤,舰船在船舯折断,彻底丧失生命力。