学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

水下爆炸过程及浅水效应数值模拟研究

作　者: 肖秋平
导　师: 陈网桦
学　校: 南京理工大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 水下爆炸冲击波气泡脉动切断效应水面效应数值模拟
分类号: TB561
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 290次
引　用: 3次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文基于AUTODYN数值模拟软件,对水下爆炸过程及浅水爆炸效应进行了数值模拟研究。首先探讨了冲击波模拟的影响因素,发现要同时获得较好精度的压力和冲量模拟结果需要设置较高的网格密度,而SHOCK状态方程在模拟中远场冲击波峰值方面优于多项式状态方程;和实验数据的对比结果证实了软件在一维冲击波模拟方面的精度;模拟了深水爆炸的气泡脉动现象,和文献的实验结果吻合较好,并将一维的计算结果映射至二维模型以进一步研究气泡脉动动态行为,发现由于气液边界不稳定因素(如Rayleigh-Taylor不稳定因素)的存在,使得气泡在收缩的过程中并不完全呈球状;利用上述模拟的结论,通过模拟浅水爆炸中自由面对冲击波的切断效应,得出了自由面对冲击波切断效应的某些规律,如规则反射稀疏波对峰值并无影响,只作用于冲击波衰减过程的后期阶段,而切断线的斜率大小代表了切断效应的大小:最后,对浅水爆炸气泡和水面的动态行为进行了模拟,初步探讨了不同药量在同一深度及同一药量在不同深度对气泡行为及水面效应形成的影响。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
1 绪论  7-15
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-11
    1.2.1 冲击波及气泡载荷研究综述  8-10
    1.2.2 浅水爆炸及水面效应综述  10-11
  1.3 模拟工具选择及实验验证  11-12
  1.4 文献总结及本文工作  12-15
2 理论基础  15-23
  2.1 引言  15
  2.2 守恒方程及其离散化  15-18
    2.2.1 守恒型控制方程  15-16
    2.2.2 离散化方法简介  16-17
    2.2.3 欧拉求解器  17-18
  2.3 状态方程  18-22
    2.3.1 空气状态方程  19
    2.3.2 水的状态方程  19-22
    2.3.3 炸药状态方程  22
  2.4 本章小结  22-23
3 水下爆炸冲击波模拟影响因素探讨  23-37
  3.1 引言  23
  3.2 水下爆炸冲击波经验公式  23-24
  3.3 网格密度的影响  24-30
    3.3.1 算例I:1kgTNT情形  24-27
    3.3.2 算例II:137kgTNT情形  27-30
    3.3.3 小结  30
  3.4 状态方程的选择  30-34
  3.5 模拟结果和小水池实验的对比  34-35
  3.6 本章小结  35-37
4 水下爆炸气泡脉动模拟  37-49
  4.1 引言  37
  4.2 气泡脉动及其经验公式推导  37-39
  4.3 模拟和实验的对比  39-44
    4.3.1 模拟分析  39-42
    4.3.2 和实验的对比  42-44
  4.4 自由场中的气泡行为  44-47
  4.5 本章小结  47-49
5 水下爆炸浅水效应模拟研究  49-63
  5.1 引言  49
  5.2 自由面对冲击波的切断效应  49-52
  5.3 浅水爆炸水面效应  52-60
  5.4 本章小结  60-63
6 本文总结及后期展望  63-65
致谢  65-67
参考文献  67-69

水下爆炸过程及浅水效应数值模拟研究

内容摘要

全文目录

相似论文