第13卷第5期船舶力学Vol.13No.5 2009年10月Journal of Ship Mechanics Oct.2009文章编号：1007-7294（2009）05-0828-13水下爆炸气泡动态特性研究综述张阿漫1，3，汪玉2，闻雪友3，倪宝玉1，姚熊亮1，韩蕴韬1（1哈尔滨工程大学船舶工程学院，哈尔滨150001；2海军装备研究院，北京100073；3哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所，哈尔滨150036）摘要：据研究表明，对于舰船工程而言，水下爆炸造成的危害十分巨大，爆轰冲击波仅对舰船产生局部破坏，而气泡运动引起的脉动压力、滞后流对舰船造成总体破坏，危及舰船总纵强度，使舰船在中横剖面处断裂，且气泡坍塌形成的射流还会引起结构局部毁伤，近年来气泡和水中结构物的相互作用已成为国际上研究热点。
为此，本文从水下爆炸气泡的基本现象入手，着重从理论分析、试验技术以及数值方法等方面阐述国内外该领域的研究进展及现状，回顾和讨论了水下爆炸气泡膨胀、坍塌、溃灭以及射流形成等重要动力学行为的研究进程及关键技术。
最后，在前人研究基础上提出了一些尚需进一步解决的问题，旨在为业界同行提供参考。
关键词：水下爆炸；气泡；动态特性；坍塌；射流中图分类号：U661.43文献标识码：AReview of the dynamics of the underwater explosion bubbleZHANG A-man1,3,WANG Yu2,WEN Xue-you3,NI Bao-yu1,YAO Xiong-liang1,HAN Yun-tao1(1School of Shipbuilding Engineering,Harbin Engineering University,Harbin150001,China;2Naval Research Center,Beijing100073,China;3Harbin in Marine Boiler and Turbine ResearchInstitute,Harbin150036,China)Abstract：Many researches show that underwater explosion can cause severe damage on warships.Shock wave in explosion only generates local damage on the warship;while the pulsating pressure and retarded flow resulted from bubble motion can induce total damage,endangering the total longitudinal strength and provoking the rupture in the midship section.Moreover,the jet formed in the bubble collapse phase will pro-duce the local damage of structure.Recently the interaction of bubble and underwater structure was the fo-cus of the international researches.Therefore,starting with the basic phenomenon of underwater explosion bubble,this paper mainly expounds the research development and present state in this field from theoreti-cal analysis,experimental technique and numerical methods,and reviews and discusses the research progress and key techniques of underwater explosion bubble dynamics such as expansion,collapse and jet formation.Finally,some problems needing further settlement are put forward on the basis of former research-es in order to offer consult for craft brothers.Key words:underwater explosion;bubble;dynamics;collapse;jet收稿日期：2009-05-12基金项目：国家自然科学基金（50779007）；青年科学基金项目（50809018）；国际科技合作项目（2007DFR80340）；中国博士后科学基金特别资助（200801104）；哈尔滨市科技创新专项基金（RC2008QN013001）；上海交通大学海洋工程国家重点实验室研究基金资助项目（0804）作者简介：张阿漫（1981-），男，博士，哈尔滨工程大学船舶工程学院副教授。
第41卷增刊12020年4月兵工学报ACTA ARMAMENTARIIVol.41Suppl.1Apr.2020高速旋转超空泡枪弹水中弹道性能数值模拟李瑞杰,王瑞,徐保成,梁景奇,祁晓斌,王佳雯(西北机电工程研究所,陕西咸阳712099) 摘要:为维持超空泡射弹的运动稳定性,射弹在发射时带有一定的角速度高速自旋㊂采用Flunet 流场仿真软件,基于流体体积函数多相流模型与6自由度模型,对高速旋转超空泡枪弹进行数值模拟㊂结合弹丸设计理论与超空泡理论,改进得到简化样弹㊁简化尾裙弹及锥头样弹,分析其速度特性㊁空泡特性及弹道特性㊂研究结果表明:对于截锥形空化器的简化样弹,适当减小空化器尺寸㊁增大弹质量可以提高有效航程;对于水下航行过程,相对于简化样弹,简化围裙弹空泡形成更快,空泡脉动更弱,转速衰减更小;对于跨介质入水航行过程,相对于简化样弹,锥头样弹存速更大,侧向偏差更小,弹道稳定性更优㊂ 关键词:超空泡枪弹;高速旋转;简化样弹;有效航程 中图分类号:TJ411+.7文献标志码:A文章编号:1000⁃1093(2020)S1⁃0097⁃07 DOI :10.3969/j.issn.1000⁃1093.2020.S1.014 收稿日期:2019⁃11⁃20基金项目:陕西省自然科学基础研究计划项目(2019JQ⁃944)作者简介:李瑞杰(1989 ),男,工程师,硕士㊂E⁃mail:nwpu_liruijie@Numerical Simulation of Underwater Ballstic Performance ofHigh⁃speed Spinning ProjectileLI Ruijie,WANG Rui,XU Baocheng,LIANG Jingqi,QI Xiaobin,WANG Jiawen(Northwest Institute of Mechanical &Electrical Engineering,Xianyang 712099,Shaanxi,China)Abstract :In order to maintain the motion stability of supercavitating projectile,the projectile is launched at a certain angular velocity and high⁃speed spin.The high⁃speed spinning supercavitation projectile is simulated based on the fluid volume function (VOF)model and six⁃degrees⁃of⁃freedom model.Thesimplified projectile,the tail skirt projectile and the conical⁃nosed projectile were designed and optimized based on the projectile design theory and supercavitating projectile design theory,and their speed characteristics,cavitation characteristics and ballistic characteristics were analyzed.The results show that the effective range can be improved by decreasing the cavitation size and increasing the projectile weightfor the simplified projectile with cone pared with the simplified projectile,the cavitation formation of the tail skirt projectile is faster,the cavitation pulsation is weaker,and the speed attenuation is smaller in the process of underwater navigation;and the conical⁃nosed projectile has higher leaving velocity,smaller lateral deviation and better ballistic stability during the cross⁃medium water⁃entry navigation.Keywords :supercavitating projectile;high⁃speed spinning;simplified projectile prototype;effective range兵 工 学 报第41卷0 引言未来战争中,海军陆战队㊁两栖特种部队等特战部队的战术地位将越来越高,其作战任务是执行突防㊁斩首㊁渗透等行动,在浅滩㊁海岸㊁港口等复杂环境与敌方蛙人㊁岸防力量展开战斗㊂为完成这些任务,必须要有可靠高效的武器装备作为保障,而两栖突击步枪及两栖超空泡弹药成为首选武器装备㊂两栖超空泡枪弹摒弃了传统水下弹药的长杆箭形设计,采用与常规弹药相似的尺寸,仅优化了头部外形,在空中㊁水下均采用旋转稳定机制,在介质环境改变时弹头依然能保持弹道稳定和杀伤力,可真正实现水陆两栖及跨介质作战,大幅度提升特战队员的机动性与灵活性㊂俄罗斯已装备的水陆两栖突击步枪及超空泡弹药,枪弹陆上初速约330m/s,水下5m航深对应的有效射程为25m;挪威国防安全小组公司(DSG)成功研制出可实现水陆两栖及跨介质使用的多环境弹药,铜制实心超空泡技术水下枪弹(GPS)的陆上有效射程为800m,水下5m航深对应的有效射程超过10m,并且其由陆上小角度射入水中的过程不会发生跳弹[1-3]㊂两栖超空泡枪弹技术研究在我国起步较晚,该技术的研究将为两栖作战装备的研制提供技术储备,因此开展高速旋转超空泡枪弹数值模拟研究至关重要[4-5]㊂本文旨在建立并验证高速旋转超空泡枪弹数值计算模型[6-8]㊂依据弹丸设计理论与超空泡理论设计高速旋转超空泡枪弹简化样弹,对设计及优化的多种样弹开展数值模拟研究,通过对比分析其速度特性㊁空泡特性㊁弹道特性,为高速旋转超空泡枪弹的发展提供技术支撑㊂1 数值模拟计算模型1.1 数值模拟模型的建立1.1.1 基本控制方程本文采用流体体积函数(VOF)均质多相流模型[9-11]描述空气㊁水蒸气㊁水形成的多相流动,并忽略入水过程中流体黏性产生的热效应,建立描述入水过程的流体控制方程㊂通过计算得到计算单位内液相㊁气相㊁水蒸气相流体介质的体积分数,确定该单位内的组分㊂各相体积分数满足如下关系式:αl+αg+αv=1,(1)式中:αl㊁αg㊁αv分别表示液相㊁气相及水蒸气相的体积分数㊂ 混合介质的连续性方程为∂ρm∂t+∂∂x i(ρm u i)=0,(2)式中:u i(i=x,y,z)表示介质速度在x轴㊁y轴㊁z轴的分量;x i为对应方向的距离;ρm为各相平均密度,ρm=αlρl+αgρg+αvρv,(3)ρl㊁ρg㊁ρv分别表示液相㊁气相及水蒸气相的密度㊂动量守恒方程为∂∂t(ρm u i)+∂∂x j(ρm u i u j)=-∂p∂xi+∂∂x[iμ(m∂u i∂x j+∂u j∂x)]i+F i,(4)式中:u j(j=x,y,z)表示介质速度在x轴㊁y轴㊁z轴的分量;p为远场压力;x j为对应方向的距离;F i(i= x,y,z)表示流体微元在x轴㊁y轴㊁z轴方向上的受力;μm表示流体微元的动力黏度,μm=αlμl+αgμg+αvμv,(5)μl㊁μg㊁μv分别为液相㊁气相和水蒸气相的动力黏度㊂对于VOF多相流模型,气相体积分数的输运方程为∂αg∂t+∂∂x i(αg u i)=0.(6) 1.1.2 湍流模型标准k⁃ε模型(k为湍动能,ε为湍动能耗散率)是一种常用的两方程湍流模型[12-13],使用该模型模拟流动时,需求解特征长度和速度㊂k和ε二者相互制约湍流的脉动,湍流的脉动长度和时间尺度均随k值的增大而增大;且二者均随着ε值的增大而减小㊂k㊁ε可由(7)式㊁(8)式求出:∂(ρk)∂t+∂(ρku i)∂x i=P-ρε+∂∂x[(jμ+μtσ)k∂k∂x]j+P k b,(7)∂(ρε)∂t+∂(ρεu i)∂x i=C1εεk P-C2ερε2k+∂∂x[(jμ+μtσ)ε∂ε∂x]j+Pεb,(8)式中:ρ为介质密度;μ为介质速度;μt表示湍流黏性系数;P k b㊁Pεb为浮力引起的湍动能项;模型常数C1ε=1.44㊁C2ε=1.92㊁σk=1.0㊁σε=1.3;P为速度梯度引起的湍动能项,P=τij∂u i∂x j,(9)τij为雷诺应力的涡黏性模式㊂89 增刊1高速旋转超空泡枪弹水中弹道性能数值模拟1.1.3 空化模型本文采用Schnerr⁃Sauer 空化模型模拟超空泡射弹入水过程的空化绕流[14-15],对空化问题进行求解㊂该模型将水蒸气相体积分数和单位体积流体含有的空泡数量联系起来,表达式为m ㊃+=ρl ρv ρm αnuc (1-αnuc )3R b 23㊃p v -p ρl ,p <p v ;m ㊃-=ρl ρv ρm αnuc (1-αnuc )3R b 23㊃p -p v ρl,p >p v ìîíïïïïï;(10)R b (=αnuc 1-αnuc ㊃34π㊃1)n13,αnuc=43πR 3b n 1+43πR 3b n.(11)式中:m ㊃+表示蒸发率;m ㊃-表示凝结率;αnuc 为气核体积分数;R b 为气核空泡直径;p v 为泡内压力;n 为单位体积空泡数量㊂1.1.4 其他控制方程高速旋转过程通过6自由度模型实现模拟;压力场与速度场的耦合求解采用压力隐式算子分割算法(PISO);压力场的空间离散采用压力插补格式(PROSTO!);动量方程的离散采用1阶迎风格式;各相体积率离散采用任意网格压缩界面捕捉方法(CICSAM)㊂1.2 高速入水过程模型的验证模型验证通过经典实验与数值模拟的结果进行对比验证㊂文献[9-10]对射弹以603m /s 初速在水中航行的过程进行实验研究,用高速摄像机记录实验航行体的空泡发展过程,对上述实验过程进行数值模拟,并将仿真结果与实验图像进行对比㊂航行体的结构参数如表1所示㊂表1 航行体结构参数Tab.1 Structural parameters of projectile发射初速/(m ㊃s -1)柱体长度/mm 柱体直径/mm 锥角/(°)60325.412.66 如图1所示,航行体空泡发展过程的数值模拟结果与实验中得到的结果相当吻合,验证了数值模型的仿真结果真实可靠㊂图1中,D 1㊁D 2为选定截面位置处空泡直径,t 1㊁t 2㊁t 3分别为对应的航行体入水时刻,t 1=0.2222ms,t 2=0.4444ms,t 3=0.6667ms .图1 实验与数值模拟结果对比Fig.1 Comparison of experimental and numericallysimulated results2 简化样弹设计与分析2.1 简化样弹设计结合弹丸设计理论与超空泡理论,对5.8mm 口径两栖超空泡枪弹进行简化样弹设计㊂如图2所示,空化器为截锥形空化器,其基本结构参数如表2所示㊂图2 简化样弹三维造型Fig.2 3D model of simplified projectile表2 基本结构参数Tab.2 Basic structural parameters ofsimplified projectile弹长/mm 弹质量/g空化器直径/mm锥段长度/mm 柱段直径/mm255.521462.2 速度特性分析本文定义有效航程对应的终点速度为100m /s,首先根据Savechenko 定常空泡经验公式,对简化样弹的定常空泡进行分析[11-12]㊂如图3所示,5m 航深处简化样弹在51~400m /s 速度下形成的定常空泡外形可以完全包裹简化样弹㊂对简化样弹进行数值模拟研究,流域划分及弹身近壁面加密网格[13]如图4所示㊂如图5所示,数值仿真获得5m 航深处400m /s 初速航行的简化样弹速度-航程曲线,可见简化样弹的速度降较大,有效航程不足6m .为提升简化样弹有效射程,针对空化器直径及99兵 工 学 报第41卷图3 简化样弹对应经验空泡尺寸Fig.3 Empirical cavity evolution of simplified projectile图4 简化样弹流域划分及近壁面网格Fig.4 Fluid region and mesh near the wall ofsimplified projectile图5 简化样弹速度-航程曲线Fig.5 Velocity and displacement of simplified projectile质量进行优化㊂空化器优化原则为默认通过控制弹身材料比例㊁保持弹重恒定的前提下,保持锥度㊁弹长不变,直径适当减小,重心位置移动量忽略不计;质量优化原则为默认弹体外形一致的前提下,通过控制弹身材料比例改变弹重,重心位置移动量忽略不计㊂如图6所示为空化器直径优化后简化样弹模型对比及近壁面加密网格划分㊂图6 不同空化器直径弹丸模型及弹身附近网格划分Fig.6 Models of projectiles with different cavitatorsand mesh near projectile body如图7所示,对空化器直径进行优化,弹质量为5.5g 前提下,适当减小空化器直径可以增大有效航程,空化器直径为1.6mm 的简化样弹有效航程约为9m .如图8所示,对弹质量进行优化,空化器直径为1.6mm 前提下,适当增大弹质量可以增大有效航程,弹质量为6.8g 的简化样弹有效航程突破了10m .3 空泡特性与弹道特性分析3.1 空泡特性分析为对比分析高速旋转超空泡枪弹水下发射过程中空泡发展过程及其对转速㊁初速的影响,对简化样弹进行局部改动,得到锥头样弹和简化尾裙弹,简化样弹㊁锥头样弹㊁简化尾裙弹三维模型及简化尾裙弹近壁面网格[14-15]如图8所示㊂简化样弹与简化尾裙弹在水深5m 处以400m /s 初速㊁2000r /s 转速发射后的空泡发展过程如图9所示㊂分析可知,简化样弹与简化尾裙弹均由空化器㊁柱段前缘㊁后端面边缘3处发生空化,且均可形成光滑完整空泡;但相对于简化样弹,简化尾裙弹空化波动小,脉动现象不明显,空01 增刊1高速旋转超空泡枪弹水中弹道性能数值模拟图7 5.5g 弹质量下不同空化器直径对应的速度-航程曲线与1.6mm 空化器直径下不同弹质量对应速度-航程曲线Fig.7 Velocities and displacements of 5.5g projectiles withdifferent cavitators and the projectiles with different weights and 1.6mm cavitators 泡形成快㊂如图10所示,由二者空泡形成过程的速度和转速衰减曲线可知,相对于简化样弹,简化尾裙弹在空泡初始生成过程中速度降与转速降更大,简化尾裙弹在空泡发展过程中速度降相当,转速降更小㊂3.2 弹道特性分析简化样弹与简化尾裙弹以400m /s 初速㊁2000r /s 转速㊁无章动角,在5m 水深航行对应的速度-航程曲线及质心运动轨迹如图11所示㊂分析可知,高速旋转简化样弹速度降大于无旋简化样弹,对应弹道轨迹侧向偏差也更大㊂简化尾裙弹相对于同转速的简化样弹,速度降与侧向偏差均更小㊂简化样弹与锥头样弹以1200m /s 初速㊁2000r /s 转速㊁1毅章动角垂直入水航行,对应的速度图8 各样弹三维模型及尾裙弹近壁面网格划分Fig.8 3D models of projectiles and mesh nearthe wall of tail skirt projectile图9 简化样弹与尾裙弹空泡生成过程Fig.9 Cavity generative processes of simplifiedprojectile and tail skirt projectile 101兵 工 学 报第41卷图10 空泡形成过程速度及转速衰减曲线Fig.10 Attenuation curves of velocity and rotating rateduring cavity generation降曲线及质心运动轨迹如图12所示㊂分析可知,相对于简化样弹,锥头样弹的速度降更小,有助于增大水下射程;简化样弹与锥头样弹的质心运动轨迹均呈螺旋线,相对于简化样弹,锥头样弹的侧向偏差更小㊂4 结论本文对高速旋转超空泡枪弹进行了数值模拟研究,对设计及优化的多种样弹模型进行了速度特性㊁空泡特性㊁弹道特性分析,依据空泡生成过程速度降及转速降㊁有效射程㊁弹道稳定性等对样弹模型进行了简要评价㊂得到如下主要结论:1)适当减小空化器尺寸㊁增大弹质量,可以提高有效航程㊂2)简化尾裙弹在水下发射航行过程中相对于简化样弹,空泡形成快,脉动不明显,转速降更小㊂3)锥头样弹在跨介质入水航行过程中相对于简化样弹,存速更大,侧向偏差更小,弹道稳定性图11 速度-航程曲线对比及质心运动轨迹对比Fig.11 Velocity versus range and centroidmotion trajectories更优㊂参考文献(References)[1] LOGVINOVICH G V,BUYVOL V N.Hydrodynamics of cavitat⁃ing flows with perturbations[J].Journal de PhysiqueⅣ,2003, 110(9):559-564.[2] NEAVES M,EDWARDS J.Time⁃accurate calculations of axisym⁃metric water entry for a supercavitating projectile[C]∥Proceed⁃ings of the34th AIAA Fluid Dynamics Conference and Exhibit.Portland,OR,US:AIAA,2015.[3] 孙凯,党建军,郝维敏,等.回转体超音速入水冲击数值仿真[J].鱼雷技术,2015,23(1):2-6.SUN K,DANG J J,HAO W M,et al.Numerical simulation on vertical water entry impact of axisymmetric body at supersonic speed[J].Torpedo Technology,2015,23(1):2-6.(in Chinese) [4] 李佳川,魏英杰,王聪,等.不同扰动角速度高速射弹入水弹道特性[J].哈尔滨工业大学学报,2017,49(4):131-136.LI J C,WEI Y J,WANG C,et al.Water entry trajectory charac⁃teristics of high⁃speed projectiles with various turbulent angular ve⁃locity[J].Journal of Harbin Institute of Technology,2017, 49(4):131-136.(in Chinese)201 增刊1高速旋转超空泡枪弹水中弹道性能数值模拟图12 速度曲线对比及质心运动轨迹对比Fig.12 Velocities and centroid motiontrajectories of projectiles[5] 朱棒棒,施红辉,侯健,等.高速射弹入水时空气携带量的数值模拟[J].浙江理工大学学报,2017,37(3):402-408.ZHU B B,SHI H H,HOU J,et al.Numerical simulation of air entrainment amount during high⁃speed projectile into water [J].Journal of Zhejiang Institute of Science and Technology,2017,37(3):402-408.(in Chinese)[6] LAUNDER B E,SPALDING D B.The numerical computation ofturbulent flows[J].Computer Methods in Applied Mechanics &Engineering,1974,3(2):269-289.[7] 童亮,余罡,彭政,等.基于VOF 模型与动网格技术的两相流耦合模拟[J].武汉理工大学学报(信息与管理工程版),2008,30(4):525-528.TONG L,YU G,PENG Z,et al.Coupled simulation of two⁃phase flow based on VOF model and dynamic mesh technology[J].Jour⁃nal of Wuhan University of Technology (Information &Ma⁃nagement Engineering),2008,30(4):525-528.(in Chinese)[8] ZHU J K,CHEN Y,ZHAO D F.Extension of the Schnerr⁃Sauermodel for cryogenic cavitation [J].European Journal of Mecha⁃nics,2015,52:1-10.[9] 郭子涛.弹体入水特性及不同介质中金属靶的抗侵彻性能研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2012.GUO Z T.Study on the characteristics of the projectile water entry and the penetration resistance of metal targets in different media [D].Harbin:Harbin Institute of Technology,2012.(in Chinese)[10] 张伟,郭子涛,肖新科,等.弹体高速入水特性实验研究[J].爆炸与冲击,2011,31(6):579-584.ZHANG W,GUO Z T,XIAO X K,et al.Experimental investi⁃gations on behaviors of projectile high⁃speed water entry[J].Ex⁃plosion and Shock Waves,2011,31(6):579-584.(in Chi⁃nese)[11] HIEU P D,TANIMOTO K.Verification of a VOF⁃based two⁃phaseflow model for wave breaking and wave⁃structure interactions[J].Ocean Engineering,2006,33(11/12):1565-1588.[12] NEAVES M D,EDWARDS J R.All⁃speed time⁃accurate under⁃water projectile calculations using a preconditioning algorithm[J].Journal of Fluids Engineering,2006,128(2):284-296.[13] 黄闯,罗凯,党建军,等.流域径向尺度对自然超空泡的影响规律[J].西北工业大学学报,2015,33(6):936-941.HUANG C,LUO K,DANG J J,et al.Influence of flow field’s radial dimension on natural supercavity [J].Journal of North⁃western Polytechnical University,2015,33(6):936-941.(inChinese)[14] CHAPMAN R S,KUO C Y.Application of the two⁃equation k ⁃εturbulence model to a two⁃dimensional,steady,free surface flow problem with separation[J].International Journal for NumericalMethods in Fluids,1985,5(3):257-268.[15] 卢炳举,罗松,朱珠,等.高速射弹入水空泡多相流场数值模拟[J].兵器装备工程学报,2017,38(12):978-983.LU B J,LUO S,ZHU Z,et al.Numerical simulation of multi⁃phase flow field of high velocity projectile entering water [J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2017,38(12):978-983.(in Chinese)301。
固支方板对水中爆炸作用的动态响应研究吴成;金俨;李华新【摘要】分析研究了在装药水中爆炸产生的强冲击载荷作用下固支方板的塑性动力响应过程.通过对水中爆炸理论和板的大变形理论分析,应用能量原理和Lagrangian函数,推导出反映固支方板在冲击载荷作用下变形的最终挠度的解析解.水中爆炸对固边方板破坏的实验在自制的水箱中进行.对不同的装药重量和炸距情况下方板的变形情况进行了理论计算,并对实验结果和误差来源进行了分析.实验结果和理论结果具有较好的一致性.【期刊名称】《高压物理学报》【年(卷),期】2003(017)004【总页数】8页(P275-282)【关键词】水下爆炸;固支方板;塑性大变形;等冲量分析【作者】吴成;金俨;李华新【作者单位】北京理工大学机电工程学院,北京,100081;北京理工大学机电工程学院,北京,100081;国营第5013厂,重庆,402575【正文语种】中文【中图分类】O3831 引言一般情况下,战场上的军事目标大都是由板、壳、梁等基本构件构成的。
当这些基本构件受到爆炸冲击载荷作用时,有可能产生大的塑性变形,或者发生局部或整体的断裂破坏而导致结构失效,最终导致目标达到某一毁伤等级。
因此,对这些基本构件在爆炸等强冲击载荷作用下的塑性变形破坏情况进行理论分析,对于研究弹药的毁伤威力和目标易损性具有十分重要的意义。
在本文中,对固支方板在水下受到爆炸冲击波载荷作用而产生的塑性动力响应进行了理论分析,并推导出反映变形情况的解析解。
通过对实验值和理论值的比较,分析了实验产生误差的原因。
实验值和理论值具有较好的一致性。
水中冲击波将首先自板面反射。
由于板四周的束缚,因此初期的反射接近于从固壁的反射。
随着靶板速度的增加,板面水压力就相应的降低。
同时由于产生的透射波的压力,使靶板受到的入射冲击波作用的迎载面总载荷始终不会是零,因此水中不会出现使水发生空化的负压,即不会产生空化效应。
2 水中爆炸对板的作用理论2.1 几点假设(1)材料是理想刚塑性的。
