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挡墙后爆炸冲击波绕流现象研究

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第３１卷第２期　２０１４年０６月　河北工程大学学报（自然科学版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｅｂｅｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）　Ｖ０ｌ＿３１　Ｎｏ．２　

Ｊｕｎ．２０１４　

文章编号：１６７３—９４６９（２０１４）０２—０００９—０６　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—９４６９．２０１４．０２．００３　挡墙后爆炸冲击波绕流现象研究　

吴媛媛　，宋振森　（１．上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海２００２４０；２．西安建筑科技大学　结构工程与抗震教育部重点实验室，陕西西安７１０３１１）　

摘要：重要建筑通常采用防爆挡墙以防范恐怖主义袭击和意外爆炸。在爆炸冲击下，绕流作用　使挡墙墙后的冲击波流场产生变化，导致墙后一定距离处的超压大幅提高，建筑承受比预期更　大的荷载。本文用ＬＳ—ＤＹＮＡ对近地爆炸下刚性墙后的绕流现象进行了数值模拟，研究了超　压时程规律及影响因素。研究发现，距离墙后１．５～２．５倍墙高区域内绕流超压较大，在２倍墙　高处出现马赫反应，比无墙时更为危险。研究成果可为重要建筑物防爆挡墙的布置及挡墙后建　筑抗爆分析提供参考。　关键词：防爆挡墙；爆炸冲击波；绕流超压；数值模拟　中图分类号：ＴＵ３５２．１　文献标识码：Ａ　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ　ｆｌｏｗ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ　ｓｈｏｃｋ　ｗａｖｅ　ｂｅｈｉｎｄ　ｂｌａｓｔ　ｗａｌｌ　

ＷＵ　Ｙｕａｎ—ｙｕａｎ　．ＳＯＮＧ　Ｚｈｅｎ—ｓｅｎｇ　’　（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｎａｖａｌ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ｏｃｅａｎ＆Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｊｉａｏ　Ｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈｍ　２ＯＯ２４Ｏ，Ｃｈｉｎａ；２．Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，Ｘｉ’ａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｘｉ　ｘｉ’ａｎ　７１０３１１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｌａｓｔ　ｗａｌｌｓ　ａｒｅ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｆｒｏｍ　ｔｅｒｒｏｒｉｓｔ　ａｔｔａｃｋｓ　ａｎｄ　ａｃｃｉ．　ｄｅｎｔａｌ　ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ．Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ　ｆｌｏｗ　ｅｆｆｅｃｔ　ｍａｋｅｓ　ｔｈｅ　ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ　ｓｈｏｃｋ　ｆｌｏｗ　ｆｉｅｌｄ　ｃｈａｎｇｅ　ａｎｄ　ｏｖｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅ　ａｔ　ａ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｂｅｈｉｎｄ　ｔｈｅ　ｗａｌｌ　ｉｓ　ｇｒｅａｔｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ．ＬＳ—ＤＹＮＡ　ｗａｓ　ｅｍｐｌｏｙｅｄ　ｔｏ　ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｄｉｆ－　ｆｒａｃｔｉｏｎ　ｆｌｏｗ　ａｎｄ　ｏｖｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｔｉｍｅ～ｈｉｓｔｏｒｙ　ｂｅｈｉｎｄ　ｂｌａｓｔ　ｗａｌｌｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃａｓｅ　ｏｆ　ａｎ　ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ　ｎｅａｒ　ａｂｏｖｅ　ｇｒｏｕｎｄ．Ｉｔ　ｉＳ　ｏｂｓｅｒｖｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ　ｆｌｏｗ　ｏｖｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｂｅｈｉｎｄ　ａ　ｗａｌｌ　ａｂｏｕｔ　１．５～２．５　ｔｉｍｅｓ　ｗａｌｌ　ｈｅｉｇｈｔ　ｉｓ　ｌａｒｇｅ，ａｎｄ　ｉｔ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｄａｎｇｅｒｏｕｓ　ｔｈａｎ　ｔｈｅｒｅ　ｉｓ　ＤＯ　ｗａｌｌ　ｏｗｉｎｇ　ｔｏ　Ｍａｃｈ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｈａｐｐｅｎｅｄ　ａｒｏｕｎｄ　ｄｏｕｂｌｅ　ｗａｌｌ　ｈｅｉｇｈｔ　ｂｅｈｉｎｄ　ｔｈｅ　ｗａｌ１．Ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ａ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｂｌａｓｔ　ｗａｌｌｓ　ａｎｄ　ｂｌａｓｔ—ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ　ｂｅｈｉｎｄ　ｔｈｅ　ｂｌａｓｔ　ｗａｌ１．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｂｌａｓｔ　ｗａｌｌ；ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ　ｓｈｏｃｋ　ｆｌｏｗ；ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ　ｆｌｏｗ　ｏｖｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　

为了防止或减少爆炸冲击波对重要建筑物造　成的损害，通常在其周围设置防爆挡墙。冲击波　在传播过程中遇到防爆挡墙，除了反射冲击外，入　射冲击波沿墙顶传播运动形成旋风，一方面使反　射波压力下降，一方面又与相邻的入射波一起作　用形成绕流，绕流绕过墙顶，沿着墙后壁往下传　播，墙后所受的压力逐渐增大，而墙前逐渐下　降¨　Ｊ。反射波在由人射波压缩及加热的空气中　传播，因此传播速度快，其逐渐赶上甚至超过入射　波，与入射波汇聚，出现高压力区，即马赫反应　。　收稿日期：２０１３—１２一Ｏ９　作者简介：吴嫒嫒（１９８９一），女，上海人，硕士，从事结构抗爆研究。　一些学者对有挡墙和无挡墙情况下爆炸冲击波作　用进行研究。Ｈｅｎｒｙｃｈ　根据试验总结在时间ｔ＝　．　等以后，墙体迎爆面上爆炸冲击波作用消失，其中　

为迎爆面高宽尺寸较小者的一半，Ｃ为反射冲击　波中的声速，可取Ｃ＝３００—４００　ｍ／ｓ。王仲琦等　人用二维多流体网格法分析爆炸点周围爆炸场的　初始发展和绕过障碍的过程。穆朝民等　对爆炸　冲击波作用与绕过刚性墙的规律进行了试验研　究。目前，对防爆挡墙墙后绕流的破坏作用研究　还不够，本文采用显示动力有限元软件ＬＳ—ＤＹ－　第２期　吴媛媛等：挡墙后爆炸冲击波绕流现象研究　１．４爆炸冲击的数值模拟结果与误差分析　爆炸后气体产物迅速膨胀形成冲击波，随着　时间的增长不断向外传播，当遇到挡墙时产生反　射波，经过一段时间之后，爆炸冲击波传播到墙的　表面并与其相互作用。如图３所示，冲击波绕过　墙体时的压力分布图。根据有限元计算得到墙迎　爆面上测点Ａ、Ｂ的反射超压时程曲线如图４、图５　所示，墙后测点Ｉ、４绕流超压时程曲线如图６、图７　所示。　综合图４一图７，可见炸药爆炸是一种高速反　１．６　ｌ－２　０．８　村　垒　ｏ－４　０．０　・Ｏ．４　・０．８　０．０ｏ００００ｌ０．Ｏ０２０．ｏｏ３０．ＯＯ４０．ｏｏ５Ｏ．０ｏ６０．ＯＯ７０００８０．００９　ｔ｝ｓ　图４测点Ａ反射超压　００８　０．０６　∞００４　垒　ｏ　ｏ２　０　００　－０．０２　－００４　０，０１５　００２０　０．０２５　０，０３０　０　０３５　０．０４０　０ｏ４５　０．０５０　ｆ『叠　图６测点ｌ绕流超压　Ｆｉｇ．６　Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ　ｏｖｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｏｆ　ｐｏｉｎｔ　１　应过程，在以毫秒计的短时间内释放巨大能量，产　生的冲击波在空气中超声速传播，并使其通过处　的空气压力急剧增大，当爆炸冲击波遇到障碍物，　其反射和绕流超压时程曲线形状仍近似为三角　形。冲击波绕流超压作用时间与墙迎爆面上的反　射超压作用时间大２倍左右；在冲击波传至迎爆　面后绕过墙体，使作用于墙体的超压迅速减小。　由图看出，模拟结果与试验在趋势、时间、量级上　都比较接近，为了进一步对比，将试验与数值模拟　结果数据列于表２，由表中数据可得到数据相差在　１０％左右，数值模拟误差较小。　

０．ｏｏｌ　０．００２　０．００３　０．００４　０．∞５　０　００６　０．００７　０．００８　０．００９　ｔ／ｓ　图５测点Ｂ反射超压　

Ｆｉｇ．５　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｖｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｏｆ　ｐｏｉｎｔ　Ｂ　

０．００００．００５００１００．０１５００２００．０２５０Ｏ３Ｏ０．０３５０．０４００．０４５　Ｉｉｓ　图７测点４绕流超压　

Ｆｉｇ．７　Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ　ｏｖｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｏｆ　ｐｏｉｎｔ　４　表２试验与数值模拟数据对比　Ｔａｂ．２　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｄａｔａ　ｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　１２　河北工程大学学报（自然科学版）　２挡墙后绕流现象的分析　２．１挡墙迎爆面反射效应　作用于迎爆面的荷载主要由反射冲击波引　起，图８给出了墙体迎爆面距地面０、０．５、１．０、　１．５　ｍ高处的反射超压时程图。其中，超压峰值最　大位于地面处（数值为１．７０６　ＭＰａ），而０．５　ｍ高处　的反射超压峰值最早出现，因为该处距离爆心距　离最近。由于地面引起空气的压缩，并反射向外　传播形成第二次冲击波，因此各点处的超压曲线　均呈现双峰或多峰。从趋势上可见，挡墙迎爆面　上爆炸冲击波作用在０．ｏ０８　Ｓ后逐渐趋近０　ＭＰａ，　这与Ｈｅｎｒｙ的结论所一致。反射超压沿着墙高分　布不均匀，由于爆炸冲击波为近似球面向外高速　传播，只有当墙高很小并爆炸源足够远时方可认　为所受压力均匀分布。　１．８　Ｉ．６　ｌ。４　１．２　商　量１．０　

Ｏ．８　０．６　０．４　Ｏ．２　Ｏ．０　

一Ｏ．２　０．０００　０．００１　０．００２　０．００３　０．００４　０．００５　０．００６　０．００７　０。００８　

ｔ／ｓ　图８迎爆面各处反射超压时程图　

Ｆｉｇ．８　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｖｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｔｉｍｅ　ｈｉｓｔｏｒｙ　Ｏｎ　

Ｏ．Ｏ９Ｏ　

０．０８５　日Ｏ．０８０　皇　０．０７５　

０．０７０　０．０６５　

ｂｌａｓｔ　ｗａｌ１　

０　１　２　３　４　５　６　７　８　Ｄ｜ｍ　图９墙后绕流超压峰值　

Ｆｉｇ．９　Ｐｅａｋ　ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ　ｏｖｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅ　

２．２墙后绕流效应分析　２．２．１墙后各处超压研究　距离墙迎爆面３　ｍ的４　ｋｇ　ＴＮＴ炸药爆炸，墙　背面离地高０．６　ｍ处不同远近的各点的绕流峰值　如图９所示，墙后由近及远各点的绕流超压峰值　

在数值上趋势为由小到大，再变小。墙后２　ｍ内　压强值较小，刚性墙起到了一定的防爆作用，爆炸　冲击波在遇到障碍物的情况下传播方式改变导致　墙后壁２　ｍ内的压强较小，是相对安全的位置。　但在距离在约为２倍墙高处（此处约为５．４８７　ｍ），　压强峰值较大，其值比无墙时更大，表示该处产生　了马赫反应使得冲击波压力大幅增强。超过马赫　反应范围后，冲击波变为稀疏波，墙后超压峰值随　着距离的增大而减小　。　为了进一步研究墙后爆炸冲击波绕流作用，　分析对比有挡墙墙后发生绕流和无墙时自由空气　爆炸冲击的压力时程曲线。取刚性墙墙后距墙背　面分别为０．５、５、９．５　ｍ（即距爆炸源分别为４、　９．５、１３　ｍ）处的三个单元，单元与炸药在同一水平　高度（距地面０．６　ｍ处），离墙后，如图ｌＯ～图１２：　

ｌ＝　落粪藿　｛　

．．。—　一一一一＋．　０　Ｏ０　０．Ｏ１　０　０２　０．Ｏ３　０．Ｏ４　０．Ｏ５　０．Ｏ６　０　Ｏ７　ｔ／ｓ　图ｌＯ墙后０。５　１１处超压时程曲线　

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爆炸冲击波作用下靶板的塑性大变形响应研究_王芳

爆炸冲击波作用下靶板的塑性大变形响应研究_王芳

爆炸冲击波作用下靶板的塑性大变形响应研究王 芳 冯顺山 教授 俞为民(北京理工大学爆炸与安全国家重点实验室)学科分类与代码:620 3020摘 要 对四边约束方形靶板,在爆炸冲击波作用下的塑性大变形响应情况,进行了理论分析与试验研究。

运用能量守恒的方法,同时考虑试验过程中靶板的边界约束条件,得到了四边约束方形靶板在爆炸冲击波作用下发生塑性大变形时挠度的半经验公式。

理论计算与试验结果吻合性较好,这种方法可应用于板结构在爆炸冲击波作用下的毁伤或防护方面的工程预测。

关键词 塑性大变形 靶板 爆炸冲击波Study on Large Plastic Deformation Response ofT arget Plate under Explosive Blast WaveWang Fang Feng Shunshan,Prof. Yu Weimin(Beijing Institute of T echnology)Abstract: T he t heoretical and exper imental study on larg e plastic deformation of the targ et plate under explosiv e blast w ave is co nducted.With the ener gy conserv at ion t heory and consider ing the constrained boundar y condition of the tar get plate dur ing the ex periment,the semiempirical ex pr ession of lar ge plastic deflection of clamped squar e plate under ex plosive blast wave is derived.T he exper imental data co mply w ell wit h the theoretical results,which could be applied to the eng-i neering prediction of t he damage o r safety of the tar get plate under explosive blast wave in future.Key words: Larg e plastic deformation T arg et plate Ex plosive blast w av e1 引 言研究结构在爆炸等冲击载荷作用下的塑性动力响应是工程领域中十分关注的课题。

防波堤挡浪墙波浪力的研究进展

防波堤挡浪墙波浪力的研究进展

第43卷第14期山西建筑Vol.43No.142 0 1 7 年 5 月SHANXI ARCHITECTURE May.2017 • 225 ••水利工程•文章编号：1009-6825 (2017)14-0225-02防波堤挡浪墙波浪力的研究进展潘兴凯桂劲松* 陈丁(大连海洋大学海洋与土木工程学院，辽宁大连116023)摘要:结合相关文献资料，介绍了波浪在挡浪墙前的破碎形态，探讨了防波堤挡浪墙所受到的波浪力，并分析了挡浪墙结构设计 对波浪力产生的影响，为类似问题的研究提供了依据。

关键词：防波堤，波浪力，挡浪墙，结构设计中图分类号:T V139.2 文献标识码:A〇引言防波堤是人工掩护的沿海港口工程中重要的水工建筑物。

斜坡堤在工程应用中最为广泛,它具有对波浪反射弱，结构稳定 性较好，对地基承载力要求较低、施工简单等优点，目前在海洋、河流和城市护岸中得到广泛应用。

外海波浪在涌人到斜坡堤的 过程中，波浪会沿着坡面向上爬升，此时波浪发生破碎，如果堤顶 高程没有足够的高度，破碎波浪就会越过堤顶，涌人港池内侧，对 港内停泊的船只及建筑物的安全造成极大威胁。

为了保证结构 的安全及港内水域的稳定通常在斜坡堤顶部设置挡浪墙。

设置 挡浪墙，不仅能够提高斜坡堤堤顶的有效高程，而且可以降低大 量的施工成本，保证工程结构的稳定，大大提高工程效益。

但斜 坡堤常因堤顶挡浪墙基底被淘空、挡浪墙移位失稳而造成破坏[1]，随着港口建设的快速发展，工程设计人员越来越重视对作 用于斜坡堤挡浪墙上波浪力计算方法的研究。

1波浪在挡浪墙前的破碎形态随着外海波浪冲击到斜坡堤护面，护面上人工混凝土块体阻 碍了波浪的快速向前运动，会对波浪产生很大的摩擦作用，此时 人射波浪流速迅速较小，一部分动能被消耗掉，另一部分直接转 化为波浪势能，其波高会增大，水流继续向前运动，其上部越来越 陡，并且向前倾斜，当达到某一临界值，波浪随即发生破碎。

K irkgz[2]通过一系列的物理模型试验，发现波浪以规则波人射时，波浪冲击到直立墙体上会发生破碎，此时的波浪为卷破波形态，在略低于静水位处，波浪力会达到极大值。

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施(一)

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施(一)

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施(一)1）爆炸冲击波的破坏作用爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面压力)、可达100MPa，其峰值达到一定值时，对建(构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构成一定程度的破坏或损伤。

2）防护措施(1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址应建立在远离城市的独立地带，禁止设立在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜区。

厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离，必须符合国家有关安全规定。

(2)、生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时，应严格按照生产性质及功能划分各分区，并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离。

3.工厂平面布置(1)、主厂区内应根据工艺流程、安全距离和各小区的特点，在选定的区域范围内，充分利用有利、安全的自然地形加以区划。

(2)、总仓库区应远离工厂住宅区和城市等目标，有条件时最好布置在单独的山沟或其他有利地形处。

(3)、销毁厂应选择在有利的自然地形，如山沟、丘陵、河滩等地，在满足安全距离的条件下，确定销毁场地和有关建筑的位置。

4）安全距离为保证爆炸事故发生后冲击波对建(构)、筑物等的破坏不超过预定的破坏等级，危险品生产区、总仓库区、销毁场等区域内的建筑物之间应留有足够的安全距离，称为内部安全距离。

危险品生产区、总仓库区、销毁场等与该区域外的村庄、居民建筑、工厂住宅、城镇、运输线路、输电线路等必须保持足够的安全防护距离，称为外部安全距离。

安全距离的数值查阅有关设计安全规范就可找到。

5.工艺布置(1)、在生产工艺方面应尽量采用新技术、机械化、自动化、连续化、遥控化、做到人机隔离、远距离操作。

(2)、在生产工艺流程中，需区分开危险生产工序与非危险生产工序，且宜分别设置厂房。

(3)、在厂房内工艺布置时，宜将危险生产工序布置在一端，接着危险低的生产工序，危险生产工序的一端宜位于行人稀少的偏僻地段。

危险品暂存间亦宜布置在地处偏僻的一端。

密闭空间内爆炸冲击波传播规律及壁面爆炸载荷分布特性的数值仿真研究

密闭空间内爆炸冲击波传播规律及壁面爆炸载荷分布特性的数值仿真研究

密闭空间内爆炸冲击波传播规律及壁面爆炸载荷分布特性的数值仿真研究胡洋，康怀宇，禄宝荣(河北省矿井灾害防治重点实验室，华北科技学院，北京东燕郊101601) 摘要：本文以爆轰动力学、爆炸力学、结构动力学和爆炸力学计算方法等多个领域的理论为基础，选取典型密闭空间为研究对象，采用有限元方法，对密闭空间内冲击波传播规律及壁面爆炸载荷分布特性进行数值仿真研究。

研究成果揭示了密闭空间内冲击波流场的形成及波系的演变和冲击波叠加对壁面上爆炸载荷的影响。

关键词：内爆炸冲击波爆炸载荷密闭空间1.引言近年来随着世界各地恐怖事件的不断发生，国内外的大批学者们对建筑物内爆炸冲击波的传播机理以及对结构作用的爆炸载荷开展了大量的研究工作。

典型密闭空间内爆炸研究就是这些工作中很重要的一项，它主要针对的研究对象是城市中的大型商场、政府的行政机构大楼、大型地下停车场、地铁等[1][2]。

目前对于这类问题的研究大致有三种方法：理论计算、数值模拟和试验研究。

由于爆炸冲击波在密闭空间内发生正反射、斜反射甚至是马赫反射，并且伴随着反射波和入射波的叠加问题，因此密闭空间内爆炸流场十分复杂，很难建立一个准确的数学模型求得精确的解析解，因此数值模拟和试验的方法就得到了学者们广泛的应用。

通过调研了国内外大量密闭空间结构的资料[3－6]，确定了本文的计算模型，如图1 所示：图1 密闭空间结构计算模型该计算模型为长宽高分别为6m、3m、3m的长方体结构，壁面为0.15m厚的钢筋混凝土材料，计算药量为200gTNT炸药，装药位置在结构的几何中心，图1 中O点位置为任意一个观测点。

2.数值仿真算法及参数2.1 算法模型LS DYNA 程序具有Lagrange 、E uler 和ALE 算法[7]，在分析的问题中，很多情形涉及到流体的流动，同时也会涉及到高幅值的冲击波，对大变形材料采用拉格朗日型的有限元网格并非总是可行的，当结构周围环绕流体介质的单元基于拉格朗日型单元时，就会产生严重的变形，直接导致每次迭代计算时的时间步长变得很小，因此模型时间变得很长，而且由于计算网格的畸变，可能直接影响到计算精度甚至计算终止；欧拉型的有限元网格避免了网格畸变的问题，但是这种算法的网格数量过大，会占用很多的计算机资源； ALE 算法采 用了 Lagrange 和 Euler 两种算法执行自动重分区，当合适的网格变形时不进行重分区，而 当出现严重的网格变形时，将执行自动重分区恢复至初始状态，即 ALE 算法现执行一步或 者几步 Lagrange 计算，当单元网格随材料流动产生变形时执行 ALE 计算。