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近自由面水下爆炸冲击载荷特性三维数值模拟
  • ISSN号:1001-1455
  • 期刊名称:爆炸与冲击
  • 时间:2012.9.9
  • 页码:508-514
  • 分类:O382.1[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工程大学船舶工程学院,黑龙江哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(50939002);国家自然科学基金项目(10976008,50809018); 中央高校基本科研业务费专项项目(GK2010260108); 霍英东教育基金项目(121073)
  • 相关项目:水下爆炸对舰船结构毁伤机理与规律研究
中文摘要:

基于三维SPH方法,对传统链表搜索算法进行了变光滑长度改进,并提出了具有较好稳定性的多相物质交界面的处理方法,模拟了三维无限域水下爆炸问题,验证了改进的三维SPH方法模拟水下爆炸问题的可行性和有效性。在此基础上,建立了水下爆炸三维数值模型,模拟了近自由面水下爆炸过程,研究了冲击波传播特征、自由面下压力场和能量场特性以及水柱的产生过程。结果表明:自由面可将冲击波压力峰值和压力冲量最大衰减到1/3和1/7;爆深的增加会导致压力比和冲量比的等值柱面曲率变小,产生的水柱也逐渐由破碎的喷柱向高而窄的水冢过渡。

英文摘要:

Based on the three-dimensional SPH method, the variable smoothing length modification is applied to the traditional linked-list search algorithm, and the stable approach of dealing with multiphase material interface is put forward. Through simulating underwater explosion of free field, the feasibility and effectiveness of the modified method are verified. The three-dimensional numerical model is established, and the process of underwater explosion near free surface is reproduced. Charac- teristics of shock wave propagation, pressure field and energy field are summed up. The effect of different explosion depth on the initial water column formation is studied. Results show that free surface can attenuate the peak pressure and impulse to one third and one seventh of the original values, respectively. With the increase of detonation depth, curvature of the equivalent cylinder of peak pressure ratio and impulse ratio decrease, and the produced water column gradually transits from broken and spray column to high and narrow mound.

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期刊信息
  • 《爆炸与冲击》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会 四川省力学学会 中物院流体物理研究所
  • 主编:刘仓理
  • 地址:四川省绵阳市919信箱110分箱
  • 邮编:621999
  • 邮箱:bzycj@caep.ac.cn
  • 电话:0816-2486197
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-1455
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1148/O3
  • 邮发代号:62-131
  • 获奖情况:
  • 力学类、武器工业类核心期刊,《EI》、《CA》收录的科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9112