近物面爆炸气泡溃灭与射流载荷特性研究

极近场水下爆炸会产生气泡溃灭和射流等复杂的物理现象,针对上述现象,联合ALE方法,开展了水下爆炸气泡射流速度、射流高度、射流宽度和射流戰荷等方面较为系統的研究。通过分析不同物面深度下射流特征参数分别与药包质量和无量纲距离参数的变化趋势,建立了射流速度、射流宽度、射流高度、射流載荷4种数学模型,并验证了它们的有效性。研究表明:爆炸气泡射流速度随着药包质量的增加而减小,变化趋势符合幂函数的特性;爆炸气泡射流宽度和射流高度都随着药包质量的增加而增加,变化趋势符合幂函数的特征;随着物面深度的增加,射流宽度和射流高度都减小。

复合壁面对内爆冲击波透反射规律的影响

爆炸容器在内爆过程中,其冲击波在复合多层结构的不同结构层间的传播形式与连续单层结构的传播形式不同。针对爆炸容器上述特征,开展复合多层壁面对冲击波透反射特征的影响规律研究。利用Ls-dyna大型有限元软件,基于ALE方法模拟内爆时强冲击作用下的流固耦合过程。在对仿真模型有效性验证的基础上,分别对复合壁面的形状、超弹性层与刚体位移参数对冲击波透反射规律的影响进行研究。研究结果表明,壁面曲率对反射冲击波的聚焦作用和对透射冲击波的发散作用都有明显影响。当结构层中存在刚度较小且带有粘弹性的夹层时,会使壁面的透反射冲击波发生改变。