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对水下固支板在近场非接触爆炸作用下响应的研究

作　者: 唐兆田
导　师: 王善
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 固体力学
关键词: 水下爆炸近场非接触爆炸气泡脉动二次压力波向背运动
分类号: O383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本文首先介绍了国内外对水下近场非接触爆炸的研究现状，并对气泡的运动特点、气泡脉动与冲击波的重要性及气泡对目标的作用形式作了详细介绍。已有文献提出过描述气泡运动及流场的方法，但是这些在工程中应用起来有些不便。本文的目的就是希望找到一种便于工程应用的方法。本文提出两个假设：一，水是不可压缩理想流体；二，无限介质流场是关于爆炸中心球对称的。在这两个假设下，下本文利用动量守恒分析气泡对障碍物的向背运动，推导出向背运动规律方程，得到了一些有价值的结论。本文通过引入新的虚拟力表达形式来考虑气泡在脉动过程中的能量损耗，使得气泡脉动模型与实验现象更符合；推导出了考虑能量损耗的新的气泡脉动规律方程及新的气泡脉动流场方程，所得的计算结果与实验结果相比较，有较高的精度。由于本文提出的方法简便有效，有利于工程应用。在很多文献中，由于只考虑冲击波或气泡脉动，通常将爆热全部作为辐射冲击波的能量或完全用于气泡脉动。本文基于已有文献的一些成果，将炸药爆炸释放的能量分为三个部分进行考虑：产生冲击波的能量、气泡脉动与辐射压力波的能量及耗散的能量。据此本文推导出冲击波峰值表达式，这样处理使计算出的冲击波压力较为较为合理些。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-15
  1.1 课题的背景介绍  9
  1.2 近场非接触爆炸的研究现状  9-11
  1.3 水下爆炸现象的特点  11-14
    1.3.1 气泡的运动  11-12
    1.3.2 冲击波和脉动压力重要性的比较  12-13
    1.3.3 水中近场非接触爆炸气泡对障碍物的作用形式  13-14
  1.4 本论文主要工作  14-15
第2章气泡相对于障碍物的向背运动  15-27
  2.1 引言  15
  2.2 气泡的向背运动  15-26
    2.2.1 建立模型  15-16
    2.2.2 建立基本方程  16-21
    2.2.3 算例  21-26
  2.3 本章小结  26-27
第3章水中爆炸气泡脉动流场的数值模拟  27-47
  3.1 对水下近场爆炸的描述  27
  3.2 水中爆炸气泡脉动流场的数值模拟  27-34
    3.2.1 基本方程的建立  27-32
    3.2.2 基本方程的求解  32-33
    3.2.3 计算结果及分析  33-34
  3.3 改进的脉动流场数值模拟  34-46
    3.3.1 虚拟力的引入  34-38
    3.3.2 基本方程的求解  38-39
    3.3.3 计算结果及分析  39-46
  3.4 本章小结  46-47
第4章气泡脉动压力对板的作用  47-68
  4.1 脉动载荷的处理  47
  4.2 脉动载荷对固支圆板的作用  47-52
  4.3 板的动态响应  52-67
  4.4 本章小结  67-68
第5章在冲击波或脉动压力作用下圆板的响应  68-81
  5.1 冲击波对圆板的作用  68-73
    5.1.1 冲击波载荷的处理  68-71
    5.1.2 冲击波作用下圆板的响应  71-73
  5.2 气泡脉动压力波作用下板的响应  73-80
  5.4 本章小结  80-81
总结与展望  81-83
  论文总结  81-82
  模型的不足之处  82
  可继续的工作  82-83
参考文献  83-88
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  88
攻读硕士学位期间参与的科研项目  88-89
致谢  89-90
附录  90-94

对水下固支板在近场非接触爆炸作用下响应的研究

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