水下爆炸引起的水质点运动效应研究

水下爆炸瞬态水动力学效应研究一、水下爆炸瞬态水动力学效应概述水下爆炸是一种复杂的物理现象，涉及到水介质中的爆炸波传播、水动力响应以及结构物的冲击效应。

随着海洋工程、事应用以及深海资源开发等领域的发展，水下爆炸瞬态水动力学效应的研究显得尤为重要。

本文将从水下爆炸的基本特性、影响因素及其在不同应用领域中的作用等方面进行探讨。

1.1 水下爆炸的基本特性水下爆炸是指在水介质中发生的爆炸现象。

与陆地爆炸相比，水下爆炸具有独特的传播机制和效应。

爆炸波在水介质中的传播速度和衰减特性与空气介质有显著差异，主要表现为爆炸波的传播速度更快，衰减更慢。

此外，水下爆炸还会产生复杂的压力波、温度波和速度波，这些波动对周围环境和结构物产生显著影响。

1.2 水下爆炸的影响因素水下爆炸的效应受到多种因素的影响，主要包括爆炸物的性质、爆炸深度、水介质的物理特性等。

爆炸物的性质决定了爆炸波的初始能量和传播特性，而爆炸深度则影响爆炸波的传播路径和衰减过程。

水介质的密度、弹性模量和粘滞性等物理特性也对爆炸波的传播和效应产生重要影响。

1.3 水下爆炸的应用领域水下爆炸在事、海洋工程、深海资源开发等多个领域有着广泛的应用。

在事领域，水下爆炸效应的研究有助于提高潜艇的隐蔽性和生存能力，同时也对水雷的布设和清除具有重要意义。

在海洋工程领域，水下爆炸效应的研究有助于评估和预防海洋设施在极端条件下的安全风险。

在深海资源开发领域，水下爆炸效应的研究则有助于提高资源开采的效率和安全性。

二、水下爆炸瞬态水动力学效应的理论研究水下爆炸瞬态水动力学效应的理论研究是理解其复杂现象的基础。

通过数学模型和数值模拟，可以深入分析爆炸波在水介质中的传播机制和效应。

2.1 数学模型的建立建立水下爆炸瞬态水动力学效应的数学模型是研究其传播机制的关键。

常用的数学模型包括流体动力学方程、热力学方程和物质守恒方程等。

这些方程描述了爆炸波在水介质中的传播过程，包括压力波、温度波和速度波的生成和传播。

水下目标在水下爆炸作用下冲击响应的时频特征李万;张志华;周峰;张涛【摘要】基于某水下目标的抗水下爆炸实验数据,利用小波变换良好的时频局部化性质对监测的水下目标内部装置冲击加速度信号进行时频特征分析,得到了不同频带上冲击信号振动分量的时间历程曲线和能量分布.结果表明,基于冲击信号小波时频特征分析的频带能量可以同时反映冲击振动的强度、频率和持续时间对目标损伤的影响,同时结合不同频带的时间历程曲线可以获得冲击波和二次压力波在不同频带上的分布和衰减的细节信息,由此可确定冲击波和二次压力波各自对目标毁伤的影响.%Based on the experimental data of an underwater target subjected to underwater explosion, the time-frequency characteristics of the monitored interior acceleration signals were studied by means of wavelet analysis with high resolvability and localization.By using these signals, the acceleration-time curves and the energy distributions in different blasting frequency bands were obtained.The analyzed results show that the wavelet energy in a given frequency band can coinstantaneously reflect the influences of vibration strength, frequency, and duration on the damage effect of the underwater target.And the distribution and attenuation detail information of the shock wave and secondary pressure wave in different frequency bands was obtained by combining the acceleration-time curves in different blasting frequency bands.Thereby, the influences of the shock wave and the secondary pressure wave on the damage effect of the underwater target can be assessed, respectively.【期刊名称】《爆炸与冲击》【年(卷),期】2012(032)003【总页数】7页(P309-315)【关键词】爆炸力学;时频特征;小波变换;水下目标;水下爆炸;冲击波【作者】李万;张志华;周峰;张涛【作者单位】海军工程大学兵器工程系,湖北武汉430033;海军工程大学兵器工程系,湖北武汉430033;北京环球信息应用开发中心,北京100094;海军工程大学兵器工程系,湖北武汉430033【正文语种】中文【中图分类】O383;TJ363水下爆炸对水下目标的毁伤过程很复杂，整个过程包括炸药的水下爆炸、水下爆炸冲击波的形成和传播、水下爆炸冲击波和目标的流固耦合作用，以及水下目标结构在水下爆炸波载荷作用下的弹塑性动力响应等，深入研究水下爆炸对水下目标的毁伤效应对于水下目标的抗爆防护具有重要的意义。

近水面水下爆炸的数值研究
符松;李润珊
【期刊名称】《力学学报》
【年(卷),期】1995(027)003
【摘要】近水面水下爆炸后形成的冲击波很快与空气－水的自由界面相互作用，产生折射激波和反射稀疏波，这些波在形成初期是规则的，但很快变为不规则波，伴随击波与自由面的相互作用，水面要上升直至被炸开，这些复杂的物理现象对数值计算提出了很高的要求，本文采用近期发展起来的位标函数方法以及高精度的ＮＮＤ格式来数值模拟冲击波、自由界面的运动及其相互作用，获得了成功，近水面水下爆炸时的一系列复杂的物理现象均得到了合理的再现
【总页数】10页(P267-276)
【作者】符松;李润珊
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TV131.31
【相关文献】
1.近水面水下爆炸作用下舰船损伤数值模拟 [J], 谌利国;朱锡;张振华
2.近水面水下爆炸初期水雾形成过程的数值研究 [J], 丁珏;刘家骢
3.近水面水下爆炸二维Level-set数值模拟 [J], 师华强;汪玉;宗智;贾敬蓓
4.近水面水下爆炸作用下舰艇结构损伤数值仿真 [J], 冯刚;朱锡;张振华
5.近水面水下爆炸对结构冲击的数值模拟 [J], 刘科种;徐更光;辛春亮;杨振磊;秦健
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水下爆炸特性的一维球对称数值研究
梁龙河;曹菊珍;王元书
【期刊名称】《高压物理学报》
【年(卷),期】2002(016)003
【摘要】应用数值模拟方法对水下爆炸产生的诸如气泡脉动规律、脉动周期、水中冲击波压力的变化等特性进行了研究.给出了不同装药水下爆炸产生的气泡半径脉动的一些规律、脉动周期变化规律、气泡与水交界面处的压力曲线、爆炸产生的水中冲击波压力和速度的变化等结果.
【总页数】5页(P199-203)
【作者】梁龙河;曹菊珍;王元书
【作者单位】北京应用物理与计算数学研究所,北京,100088;北京应用物理与计算数学研究所,北京,100088;北京应用物理与计算数学研究所,北京,100088
【正文语种】中文
【中图分类】O383+.1
【相关文献】
1.潜艇双层舷侧结构水下接触爆炸特性数值分析 [J], 孙登成;郭君;苏楠;朱东俊
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3.球对称形式物质点法及其在水下爆炸中的应用 [J], 陈卫东;杨文淼;严涵;张丰超
4.水下爆炸特性的二维数值模拟研究 [J], 梁龙河;曹菊珍;袁仙春
5.外日球层激波事件的一维磁流体力学数值模拟 [J], 郭孝城;周昱成;王赤;李晖
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