基于SPH方法的浅水爆炸研究

作     者：刘翠丹 明付仁 丛刚 王超 LIU Cui-dan;MING Fu-ren;CONG Gang;WANG Chao

作者机构：哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 

基　　金：国家安全重大基础研究项目子专题(613157020102) 新世纪优秀人才支持计划(NCET100054) 第十二届霍英东教育基金(121073) 国家自然科学基金重点项目(50939002) 国家自然科学基金项目(51009035) 国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院联合基金资助项目(10976008) 

出 版 物：《舰船科学技术》 (Ship Science and Technology)

年 卷 期：2012年第34卷第12期

页      码：7-14页

摘      要：通过SPH方法,利用Fortran编程,首先对自由场中装药爆炸进行模拟,将结果与经验公式对比,验证Fortran程序的有效性和正确性。然后对浅水爆炸问题进行数值模拟,再现浅水爆炸的基本物理现象,研究浅水爆炸相对于无限水域爆炸所独有的压力和冲量特性;通过对浅水爆炸不同参数的研究,给出了不同爆深对压力和冲量的影响,分析水底泥沙密度对冲击波压力的影响,给出不同泥沙密度下浅水中压力的变化规律。研究表明,浅水爆炸同时受到水面和水底的作用,水面效应使压力曲线产生截断效应,底部效应会增加压力脉宽。随着爆深的增大,压力曲线逐渐由削弱峰值、削弱脉宽过渡为增大峰值、增大脉宽,冲量逐渐增大,水冢逐渐减小;随着泥沙密度的增加,浅水中压力峰值增大,作用脉宽也增大,直达波、水面反射波以及水底反射波的相互作用更加明显。本文研究旨在揭示上述问题的作用机理,总结规律性结论,为舰船水下爆炸结构响应预报和舰船结构的防护设计提供参考。

主 题 词：浅水爆炸 SPH方法 冲击载荷 泥沙与水面 反射效应 

学科分类：08[工学] 0801[工学-力学类] 

D　O　I：10.3404/j.issn.1672-7649.2012.12.002

馆 藏 号：203581003...