水下爆炸近场非均熵流的特征线差分解法

李晓杰; 张程娇; 闫鸿浩; 王小红; 王宇新

doi:10.11883/1001-1455(2012)06-0604-05

水下爆炸近场非均熵流的特征线差分解法

doi: 10.11883/1001-1455(2012)06-0604-05

1.
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连116024

基金项目:

国家自然科学基金项目(10972051)

高等学校博士学科点专项科研基金项目(20090041110024)

中央高校基本科研业务费专项基金项目(DUT11LK04)

详细信息

通讯作者:
张程娇

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出版历程
- 刊出日期: 2012-11-25

Differencemethodofcharacteristicsinisentropicflow ofunderwaterexplosioninnear-fieldregion

1.
StateKeyLaboratoryofStructuralAnalysisforIndustrialEquipment,

Funds:

NationalNaturalScienceFoundationofChina(10972051)

摘要

摘要: 提出了一种改进的特征线差分方法,根据力学基本方程推导出2族带有熵变修正项的特征线方程,并将质点迹线方程补充为第3族特征线方程,利用这3个特征线方程可以对水下爆炸冲击波及波后的非均熵流场进行求解。由于特征线差分法无需引入人工粘性项处理冲击波间断问题,所以减少了人为干预的影响因素。最后,应用这种改进的特征线法对质量分数比w(TNT)∶w(RDX)=40∶60的TNT/RDX炸药球的水下爆炸问题进行了数值模拟。在比例距离1R/R04的近场范围内,计算得到的冲击波峰值压力与文献实验数据的最大相对误差在13.1%以内,进一步证明了这种改进的特征线差分方法的正确性。
- 爆炸力学 /
- 峰值压力 /
- 特征线法 /
- 非均熵流场 /
- 水下爆炸
Abstract: Animproveddifferencemethodofcharacteristicsisdiscribed.Twogroupsofcharacteristic equationswithentropytermsarededucedaccordingtothebasicmechanicsequations,andtheparticle pathlineisaddedintheequationsetasthethirdcharacteristicequation.Theisentropicflowafter blastshockwavecanbesolvedusingthethreecharacteristicequations.Thereisnoartificialviscosity termintheequations,sotheinfluenceofthehumaninterventionisreduced.Then,byapplyingthe improveddifferencemethodofcharacteristics,theunderwaterexplosionofthesphericalchargeof compositionB-3isstimulated.Inthescaleddistanceof1R/R04,thepeakpressureerrorbetween thenumericalcalculationresultsandtheexperimentcurveislessthan13.1%,whichprovesthatthe improveddifferencemethodofcharacteristicsisreasonable.
- mechanicsofexplosion\peakpressure /
- methodofcharacteristics /
- isentropicflowfield /
- underwaterexplosion /