温压弹爆炸冲击波传播的数值模拟与实验研究

温压弹爆炸冲击波传播的数值模拟与实验研究

论文摘要

本文从理论和实验两方面对小型温压弹的冲击波的传播规律以及杀伤效应进行了研究。利用C.L.Mader的爆炸冲击波理论编制了一维爆炸空气冲击波程序,通过该程序研究分析了一维空气冲击波的传播规律。运用LS-DYNA数值模拟软件,再现了空旷地与有限空间爆炸冲击波传播的全过程。计算结果显示,冲击波在密闭空间传播的波系是非常复杂的,包括波的绕流、拐角效应、马赫反射等物理现象。开阔空间与密闭空间的爆炸结果对比说明在密闭空间中波的叠加使杀伤性更大。通过与实验测试结果比较说明了LS-DYNA数值模拟的有效性。对实际爆炸TNT当量的计算与爆炸高度及测点之间的关系进行了理论分析,给出了计算结果。计算结果显示对爆炸高度及测点因素的考虑是不容忽视的。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 1 绪论
  • 1.1 温压弹介绍
  • 1.2 本文的研究目标及内容
  • 2 爆炸空气冲击波特性研究
  • 2.1 基本物理现象
  • 2.2 冲击波参数
  • 2.3 冲击波的反射
  • 2.4 一维冲击波传播的计算
  • 3 爆炸压力场数值计算理论基础
  • 3.1 控制方程
  • 3.2 空间有限元离散化
  • 3.3 沙漏模式控制
  • 3.4 高速碰撞中接触滑移面的处理
  • 3.5 冲击波算法与人工体积粘性
  • 4 爆炸场数值模拟研究
  • 4.1 开阔空间爆炸冲击波数值模拟计算
  • 4.2 密闭空间爆炸冲击波数值模拟研究
  • 5 空旷地温压弹静爆压力场实验研究
  • 5.1 超压场实验
  • 5.2 讨论
  • 6 密闭空间状态温压弹静爆压力场实验研究
  • 6.1 固态温压药剂密闭空间静爆威力实验研究
  • 6.2 讨论
  • 7 结论
  • 8 展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 相关论文文献

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