运动装药空中爆炸冲击波特性研究

蒋海燕 李芝绒 张玉磊 苏健军

蒋海燕, 李芝绒, 张玉磊, 苏健军. 运动装药空中爆炸冲击波特性研究[J]. 高压物理学报, 2017, 31(3): 286-294. doi: 10.11858/gywlxb.2017.03.010
引用本文: 蒋海燕, 李芝绒, 张玉磊, 苏健军. 运动装药空中爆炸冲击波特性研究[J]. 高压物理学报, 2017, 31(3): 286-294. doi: 10.11858/gywlxb.2017.03.010
JIANG Hai-Yan, LI Zhi-Rong, ZHANG Yu-Lei, SU Jian-Jun. Characteristics of Air Blast Wave Field for Explosive ChargeMoving at Different Velocities[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2017, 31(3): 286-294. doi: 10.11858/gywlxb.2017.03.010
Citation: JIANG Hai-Yan, LI Zhi-Rong, ZHANG Yu-Lei, SU Jian-Jun. Characteristics of Air Blast Wave Field for Explosive ChargeMoving at Different Velocities[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2017, 31(3): 286-294. doi: 10.11858/gywlxb.2017.03.010

运动装药空中爆炸冲击波特性研究

doi: 10.11858/gywlxb.2017.03.010
详细信息
    作者简介:

    蒋海燕(1985-), 女, 博士, 副研究员, 主要从事武器终点效应及毁伤效能评估研究.E-mail:jianghaiyan19851@163.com

  • 中图分类号: O382.1;O354.5

Characteristics of Air Blast Wave Field for Explosive ChargeMoving at Different Velocities

  • 摘要: 利用AUTODYN对不同速度装药的空中爆炸冲击波场进行数值计算, 定量研究运动装药空中爆炸冲击波场特性。仿真结果表明:装药速度对冲击波场的时空分布有较大影响, 爆炸初期冲击波场的移动速度和位移与装药速度正相关; 动爆冲击波场为空间非均匀分布, 超压值随着与装药运动方向夹角的增大近似呈余弦变化, 由大于静爆超压值逐渐降低为小于静爆超压值, 且变化幅度均随装药速度的增加而增大。最后, 分析了动爆与静爆冲击波场的关联特性, 建立了动爆冲击波超压的工程计算模型, 模型计算结果与动爆试验结果及仿真计算结果吻合较好。

     

  • 图  数值计算模型

    Figure  1.  Simulation model

    图  不同速度装药的爆炸冲击波流场演化云图

    Figure  2.  Blast wave field evolution of charge with different velocities

    图  冲击波场中心速度随半径的变化

    Figure  3.  Velocity of the center ofblast wave field vs.radius

    图  冲击波场中心位移随时间的变化

    Figure  4.  Displacement of the center ofblast wave field vs.time

    图  冲击波场半径随时间的变化

    Figure  5.  Radius of blast wave field vs.time

    图  不同测点的压力时程曲线

    Figure  6.  Pressure-time histories at different gauge points

    图  超压峰值曲线

    Figure  7.  Overpressure peak curves

    图  动爆冲击波模型

    Figure  8.  Dynamic blast wave model

    表  1  Pentolite炸药的结果对比

    Table  1.   Comparison of results for Pentolite

    Round No. R/(mm) θ/(°) pd/(kPa) Relative error/(%)
    Model Test Sim. Compared with test Compared with simulation
    850.39 13.80 735.70 572.28 552.08 -22.21 3.66
    856.49 15.30 716.39 549.09 541.27 -23.35 1.44
    838.20 43.20 579.18 537.04 532.01 -7.28 0.95
    853.44 44.30 444.04 510.63 505.90 15.00 0.93
    582 822.96 73.00 528.85 482.13 440.03 -8.83 9.57
    844.30 73.40 447.49 451.41 412.23 0.88 9.50
    807.72 103.40 414.39 411.25 376.77 -0.76 9.15
    798.58 134.20 332.34 344.71 305.28 3.72 12.92
    798.58 165.30 350.27 303.17 287.26 -13.45 5.54
    822.96 14.10 578.49 610.13 595.24 5.47 2.50
    829.06 15.90 608.83 596.92 586.35 -1.96 1.80
    816.86 44.40 598.49 570.90 566.50 -4.61 0.78
    835.15 45.70 565.39 536.47 529.53 -5.11 1.31
    587 813.82 74.80 444.04 490.18 447.38 10.39 9.57
    841.25 75.30 468.86 450.17 408.93 -3.99 10.09
    838.20 104.80 386.12 373.16 343.00 -3.36 8.79
    813.82 105.30 336.48 398.66 366.35 18.48 8.82
    832.10 164.10 309.59 278.23 265.61 -10.13 4.75
      Note: The charge velocity is 536.40 m/s.
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    表  2  B炸药的结果对比

    Table  2.   Comparison of results for Composition B

    R/(mm) θ/(°) pp, d/(kPa) Relative error/(%)
    Model Test Sim. Compared with test Compared with simulation
    15 637.57 627.45 609.10 1.61 4.67
    826.00 45 584.29 565.39 566.18 3.34 3.20
    105 406.00 361.99 368.33 12.16 10.23
      Note: The charge velocity is 534.30 m/s.
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  • 收稿日期:  2016-07-07
  • 修回日期:  2016-08-25

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