一是建立能正确反映聚能射流形成的物理力学模型;二是提出适合于聚能射流形成的多物质界面处理的数值计算方法,并将模型数值化,对不同构型的聚能装药的射流形成过程进行数值模拟和实验研究,揭示聚能射流形成机理,并给出工程上便于使用的聚能装药设计的经验公式;三是建立精细的实验方法,验证计算结果,校核和完善物理模型和多物质数值计算方法。意义以上研究能够为工程上聚能装药结构的设计提供理论依据和分析方法。
当前,聚能装药技术正在世界范围的军事、矿业采掘、石油开采和岩土工程界广泛应用,对聚能装药射流形成机理的研究,是军事、矿业采掘、石油开采和岩土工程界的一个急需解决的课题。研究工作内容及其主要成果第一, 分析了聚能装药射流形成的力学模型,数值求解了该模型在不同边界条件下的动态力学响应;第二, 提出了适合于聚能射流形成的多物质界面处理数值计算方法,对不同构型的聚能装药的射流形成过程进行数值模拟和实验研究,揭示了聚能射流形成机理,并给出了工程上便于使用的聚能装药设计的经验公式;第三,讨论了界面处理技术中分界面法线方向及其界面方程确定难题,改进了混合网格中各介质体积的数值方法;第四,通过金属聚能射流实验,验证了计算结果,校核和完善了物理模型与多物质数值计算方法;第五,讨论了高效的数值方法和可视化技术是进一步研究聚能射流效应主要发展方向;第六,自主编写了M-MMIC3D三维数值模拟程序,增加了前处理和后处理,通过数值试验并与物理试验进行比较,验证了数值方法的有效性,从而为工程上聚能装药结构的设计提供理论依据和分析方法。