水下爆炸冲击过程三维数值模拟

论文摘要

为研究无限域和近水面水下爆炸冲击波压力特点以及近水面的物理特性,基于多物质ALE方法,采用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,对无限域和近水面水下爆炸进行了三维数值模拟,再现了爆轰产物、水以及空气多物质介质间的相互作用过程。分析发现,在爆深不变的情况下,随着测深的减小,自由面对冲击波的影响主要体现在减小入射冲击波波形脉宽和削弱冲击波峰值压力上;相同当量炸药在自由面产生的水柱,其上升的速度随着爆深的减小而逐渐增大。定性地分析了近水面水下爆炸的密度分布情况,以及不同爆深情况下自由面水柱的形成过程。通过数值模拟研究了冲击波压力值的特性,并与经验值进行了对比,验证了计算模型具有较好的计算精度,同时三维再现了水下爆炸的复杂物理现象。

论文目录

• 1 ALE方法
• 2 材料模型
•   2.1 炸药
•   2.2 空气
•   2.3 水介质
• 3 数值模拟
•   3.1 无限域水下爆炸数值验证
•   3.2 近自由面水下爆炸分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 赵利平,徐亚辉,黄筱云

关键词: 爆炸力学,水下爆炸,多物质算法,三维数值模拟,无限域,近水面,冲击波压力,水柱

来源: 长沙理工大学学报(自然科学版) 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 工业通用技术及设备,水利水电工程

单位: 长沙理工大学水利工程学院,水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(51309036,51679015),湖南省自然科学基金资助项目(2015JJ2006)

分类号: TV542.5

页码: 66-72

总页数: 7

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