基于SPH方法的浅水爆炸研究

刘翠丹，明付仁，丛 刚，王 超

(哈尔滨工程大学船舶工程学院，黑龙江哈尔滨150001)

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爆炸冲击波攻击舰船和潜艇属于水下爆炸在国防上的应用，水下爆炸产生的高压冲击波会使舰船发生毁灭性破坏。浅水爆炸由于边界效应，冲击波压力十分复杂，对浅水环境中的舰船打击作用显著加强，因此研究浅水爆炸中冲击波的特性对舰船受攻击时的冲击响应预报及舰船防护结构设计具有重要意义。

对于沉底和自由面爆炸，已经有不少探索，但是对于浅水爆炸来说，目前可参考的资料还较少，这是由于浅水爆炸要考虑水底及水面双重的影响，情况较复杂。在试验方面，刘文华［1］等通过单个球形装药浅水爆炸研究了几种参数对水中冲击波峰值压力的影响，探索了边界条件影响下冲击波的变化规律;高永军［2］等对浅层水中爆炸冲击波参数和空间流场的压力分布进行分析，得出试验范围内的冲击波压力的经验公式;张鹏翔［3］等分析浅水爆炸的水面切断现象对冲击波的正压作用时间和比冲量的影响，对实验数值进行回归，得到精度较高的回归公式。在数值模拟方面，顾文彬［4］等数值模拟研究水底和水面效应对冲击波的影响;孙百连［5］等对沉底2个装药爆炸进行数值模拟，将其与单个装药爆炸和无限水域2个装药同时爆炸进行了对比，研究水底水面对冲击波的影响。在理论方面，张鹏翔［6］等探讨了浅水爆炸中的冲击波切断现象，主要分析了切断现象的特性，产生机理以及对冲击波的影响，对两类切断现象进行了探讨。……