圍繞水下近場爆炸沖擊波-氣泡載荷特征,尤其是極近場爆距(2～5倍藥包半徑)條件下的載荷預(yù)報,在模型實驗研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合數(shù)值計算方法對水下近場爆炸過程介質(zhì)運動、沖擊波-氣泡載荷規(guī)律進行了模擬研究。先針對沖擊波載荷特征研究,首先對距離爆炸中心點6～11倍藥包半徑范圍內(nèi)的沖擊波載荷用有限元方法進行了求證,且擬合出距藥包2～5倍半徑范圍內(nèi)的沖擊波載荷峰值的計算公式。再針對水下近場爆炸氣泡載荷特征研究,結(jié)合模型試驗和數(shù)值模擬結(jié)果,對沖擊波的載荷特征進行了分析求證,結(jié)果表明本研究所提出的預(yù)報方法具有較好的可信性。

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【部分圖文】：

圖1 1/2有限元模型

先建立相關(guān)模型，再標定自由場中沖擊波載荷。Cole和Zamyshlyayev多年的經(jīng)驗公式研究也止步于6倍藥包半徑以外。6倍藥包半徑以內(nèi)的現(xiàn)階段還無法準確測量，此方面的定量研究仍沒有形成統(tǒng)一的體系，但6倍藥包半徑以內(nèi)的超近場水下爆炸沖擊波載荷卻是結(jié)構(gòu)損傷的重要組成部分。圖2剖面....

圖2 剖面示意圖

圖11/2有限元模型圖3所示為模擬現(xiàn)有沖擊波爆距R/r=6～11時的數(shù)值和Zamyshlyayev公式載荷的時歷變化曲線，在6倍藥包半徑外，兩者壓力的最大值幾乎重合，衰減變化也呈現(xiàn)相同趨勢。但在數(shù)值模擬的初期，沖擊波有一個明顯的上升期，同時在衰減階段卻存在一個明顯的數(shù)值波動現(xiàn)象....

圖3 6～11倍藥包半徑距離沖擊波時歷曲線

圖3所示為模擬現(xiàn)有沖擊波爆距R/r=6～11時的數(shù)值和Zamyshlyayev公式載荷的時歷變化曲線，在6倍藥包半徑外，兩者壓力的最大值幾乎重合，衰減變化也呈現(xiàn)相同趨勢。但在數(shù)值模擬的初期，沖擊波有一個明顯的上升期，同時在衰減階段卻存在一個明顯的數(shù)值波動現(xiàn)象�；趯嶒炁c現(xiàn)實的差距....

圖4 2～5倍藥包半徑距離沖擊波時歷曲線

6倍藥包半徑條件用圖5中的虛線表示，數(shù)值模擬結(jié)果、Zamyshlyayev公式在這一點的壓力值幾乎重合，而Cole公式的計算結(jié)果則略微低于其余三項(Cole公式在2～9藥包半徑內(nèi)的計算結(jié)果一直略微低于其余三項，其計算結(jié)果趨于保守)。受困于現(xiàn)有實驗水平和實驗裝置限制，無法創(chuàng)造超近場....

本文編號：4034018