近场水下爆炸过程中气泡脉动与射流载荷特性研究

作     者：秦健 张延泽 孟祥尧 赖志超 文彦博 黄瑞源 QIN Jian;ZHANG YanZe;MENG XiangYao;LAI ZhiChao;WEN YanBo;HUANG RuiYuan

作者机构：海军研究院北京100161 南京理工大学瞬态物理重点实验室南京210094 福州大学土木工程学院福州350116 

基　　金：国家自然科学基金(编号:12172178)资助项目 

出 版 物：《中国科学：物理学、力学、天文学》 (Scientia Sinica Physica,Mechanica & Astronomica)

年 卷 期：2022年第52卷第12期

页      码：92-105页

摘      要：为了深入研究近场水下爆炸过程中产生的气泡射流现象,本文开展了小当量TNT在固支方板底部爆炸的水下爆炸试验,设计了一种阵列式壁压传感器的方法成功测得了气泡射流的载荷时程曲线.实验结果指出,固支方板底部中心处气泡脉动压力峰值与射流压力峰值相差不大,但射流压力持续时间为气泡脉动压力的21.36倍,气泡脉动压力及其持续时间随着传感器距中心位置距离的增加只是略有衰减,而射流压力及持续时间随着传感器距中心位置距离的增加衰减较快,说明射流载荷作用范围较为集中.接着通过Abaqus软件开展了从炸药起爆到气泡射流形成全过程的数值模拟工作,模拟得到的气泡演化过程和气泡射流载荷时程曲线与实验结果基本一致.最后通过数值模拟得到了近场水下爆炸气泡脉动过程中气泡射流比冲量分布规律、气泡射流形态演变规律和气泡射流头部速度变化规律.本文的工作能够为利用近场水下爆炸气泡射流对水面舰艇结构实施毁伤打击提供依据.

主 题 词：水射流 水下爆炸 固支方板 气泡脉动 数值模拟 

学科分类：08[工学] 082601[082601] 0826[工学-生物医学工程类] 0824[工学-林业工程类] 082401[082401] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.1360/SSPMA-2022-0035

馆 藏 号：203115536...