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近边界面的水下爆炸冲击波传播特性及气穴效应
  • ISSN号:0559-9350
  • 期刊名称:《水利学报》
  • 时间:0
  • 分类:TV312[水利工程—水工结构工程]
  • 作者机构:[1]武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉430072, [2]天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51379141,51125037);中国博士后基金(2015M572197)
中文摘要:

炸药在水下起爆后,产生的冲击波在传播过程中将主要遇到两种边界面:自由水面和结构面边界,而这些边界面的存在将显著影响冲击波的传播特性。考虑冲击波与自由面及结构面的动态耦合相互作用,基于Lagrang—Jan—Eulerian耦合算法,建立了近边界面水下爆炸全耦合模型,通过与已有文献的研究成果及经验公式进行对比,验证了数值模型的可靠性;对自由场、近自由面、近背空气结构面及近背水结构面水下爆炸的冲击波传播特性进行了系统的研究,探讨了不同边界面条件下的水下爆炸冲击波传播特性机制。研究表明,近边界面对水下爆炸冲击波传播特性具有重要的影响,近自由面和近背空气结构面水下爆炸均产生了气穴效应。

英文摘要:

After the underwater detonation of an explosive, the shock wave may approach two main types of boundaries: the free water surface, and the fluid-structure interface. The presence of these boundaries will significantly affect the wave propagation phenomena. A coupling numerical approach based on the Lagrangian and Eulerian method is used to simulate the water-air interfaces and shock wave-structure interaction. A numerical model of free-field explosion in water is established, and the results have been co pared with the published empirical formulas to illustrate the results of the numerical solutions. The shock wave propagation characteristics from explosions in water near different boundaries are simulated and com- pared. The unsteady cavitation just near the free surface and the structure is described and captured. The water-air and water-structure interaction effects are examined. The results show that the free surface and structure boundary have significant influence on the shock wave propagation. The presence of these boundaries will lead to bulk cavitation near the structure or free surface.

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期刊信息
  • 《水利学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国水利学会 中国大坝工程学会
  • 主编:程晓陶
  • 地址:北京市复兴路甲1号中国水科院A座1117室
  • 邮编:100038
  • 邮箱:slxb@iwhr.com
  • 电话:010-68786221
  • 国际标准刊号:ISSN:0559-9350
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1882/TV
  • 邮发代号:2-183
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,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:43715