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早在19世纪，人们就开始对水下爆炸进行研究。19世纪60、70年代，美国陆军上将H。L。Abbot[1]作为指挥，带领许多研究员进行了早期的船舶爆炸试验，并对水下爆炸的过程现象及对船舶造成的破坏作用进行了总结报告，得出了爆炸压力为C2/3的公式。从20世纪40年代以来，由于第二次世界大战的爆发，各国开始对水下爆炸进行比较系统的研究，以此来满足军事及战争的需求。95144

水下爆炸的主要研究内容包括爆炸所产生的冲击波和气泡脉动在水下演变、传播的过程，以及与水中目标之间的相互作用，涉及了结构、流体、炸药、力学、材料等多个学科，现已成为发展水下兵器及其终端损坏能力的关键，以及船舶抗爆抗毁抗沉的创新发展基础。

目前，国内外对水下爆炸的研究主要是通过有效结合理论分析、试验研究和数值模拟计算来进行综合性探索。理论分析主要是为了解决一些简单的问题，但水下爆炸是相当复杂的，所以通常需要简化问题，以致结果往往具有很大的相似性，且局限于定性的层面上。随着水下爆炸试验技术的进步，试验研究取得了长足的进展，但是通过分析试验数据得到的一些半经验半理论公式，并不能很全面地揭示水下爆炸的本质，同时水下爆炸试验仍然存在高风险、高成本、测试系统复杂、测试数据有限等诸多问题。近年来，随着计算机功能的完善，数值模拟技术也得到了飞速的发展，在理论分析与试验研究间搭起了一座桥梁，并成为了研究水下爆炸力学及流体等的有力手段之一。接下来，就从这三方面介绍水下爆炸研究领域发展的历史和现状。

1、水下爆炸理论分析的历史及现状

水下爆炸的理论研究开展得比较早，但主要是研究冲击波载荷。美国著名科学家R。H。Cole[2]（1948）根据大量水下爆炸试验，开创性地对二十世纪中叶前的水下爆炸研究成果做了较为系统的总结，包括水下爆炸的现象、基本规律和物理现象的机理，至今业界仍在广泛应用他在著作《UnderwaterExplosion》中总结的水下爆炸载荷经验公式，这本书为之后几十年人们在水下爆炸理论研究方面奠定了框架。前苏联科学家B。V。Zamyshlyayev[3]（1973）在Cole研究成果的基础上，推导了不同情况下水下爆炸的荷载公式，在其专著《DynamicLoadsinUnderwaterExplosion》中阐释了冲击波在强光作用下由于介质的非线性极化于自由液面和水底区域产生的效应。第二次世界大战以后，各国为了发展经济，科学家们开始从工程角度研究水下爆炸理论，从而开展了一些试验和仿真研究。J。M。Richardson[4]（1950）给出了水下爆炸冲击波下固体圆盘塑性变形的预测公式，并将其计算结果与试验值进行了比较；V。J。Cushing[5（]1969）研究了水下爆炸中冲击波在液面附近的体积空化理论；J。P。Slifko[6]（1975）分析了水下爆炸中深水无穷介质的载荷分布特征；M。Michael[7]（1978）分析了压力变化受炸药半径和密度的影响；T。A。Vernon[8]（1986）假设存在无限大刚性边界及自由边界，提出了气泡脉动近似理论；T。L。Geers和K。S。Hunter[9]（2002）考虑了药包质量、动能特性、能量损耗等因素，建立了Geers-Hunter模型，可以方便计算出水下爆炸后流场中任意测点的压力曲线。

20世纪60年代初，国内也逐步开始对水下爆炸进行研究。王中黔[10]（1980）研究了冲击波的形成和传播规律以及水下爆炸时的能量分布状况，并对三种不同炸药的水下爆炸进行了比较；王林[11]（1994）通过分析炸药在水中爆轰后形成冲击波和气泡脉动等现象，得出水中冲击波传播和气泡上升的规律；21世纪以来，周睿[12（]2001）、吴成[13（]2002）先后提出并完善了条形药包冲击波参数计算的模型及修正系数对峰值超压的影响；张玮[14]（2006）等利用模态叠加法计算出水下爆炸引起的船舶结构物的鞭状运动，并以此得到了船舶在受到水下武器爆炸攻击时，气泡脉动载荷作用下的动力响应。 (责任编辑：qin)