多层气泡膜隔层结构对水下冲击波衰减效果分析

为分析多层气泡膜隔层结构对水下爆炸冲击波衰减效果,使用不同规格气泡膜并设计不同层数的空气隔层结构,以8号工业电雷管作为爆源,进行水下爆炸试验,获得水下冲击波参数,通过冲击波超压峰值与比冲击波能对比分析气泡膜对水下冲击波的衰减效果。结果表明:随着气泡膜层数的增加,冲击波超压峰值衰减率随之增加,1#气泡膜衰减率由48.32%上升至89.10%,2#气泡膜衰减率由86.08%上升至91.33%,3#气泡膜衰减率由87.87%上升至91.45%,4#气泡膜衰减率由90.34%上升至92.37%;薄膜隔层对比气泡膜空气隔层,其对水下冲击波的衰减影响比重较小,在层数相同的条件下,气泡膜气泡直径越大对水下冲击波的衰减效果越好,说明隔层结构中气泡对冲击波的衰减有着重要的作用;通过比冲击波能分析,气泡膜空气隔层比冲击波能消耗均超过98.50%以上,能量消耗显著。在实际应用中,可以使用气泡膜作为防护材料,能够有效地降低冲击波对被保护对象带来的危害。

气泡帷幕对水下爆炸防护及对水中生物保护能力的研究

为了研究不同条件的气泡帷幕对水中冲击波的影响,选取气流量、防护距离、气体压力作为变量,对冲击波峰值压力的衰减能力进行研究。实验统一采用单发8号雷管进行测试,结果表明:气流量的增加会提高气泡帷幕的防护能力,当气流量为60 L/min时,气泡帷幕对水下冲击波的衰减效果达到87.37%,且在该气流量下,气泡帷幕的防护效果趋于平稳;不论在何种气流量下,气泡帷幕越远离爆源,到达目标区域的冲击波峰值压力就会越小,且气泡帷幕与爆源相距40 cm后防护能力逐渐稳定;气压的增大也会提高气泡帷幕的防护能力,但效果不明显。将鲫鱼、鲈鱼、乌鳢鱼、黄颡鱼作为保护研究对象进行实验,结果发现随着气流量的提高,4种鱼类的受损情况都随之降低,可见气泡帷幕对水下生物有着良好的防护能力,且黄颡鱼和乌鳢鱼比鲫鱼与鲈鱼具有更好的抗压能力。