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1.2国内外研究现状

1.2.1夹层板冲击问题的理论和实验研究

1.2.2夹层板冲击问题的数值模拟研究

1.3本文主要的研究内容

本文以波纹夹层板为研究对象，运用有限元软件LS-DANA模拟波纹夹层板在空中爆炸载荷下的动态响应，并从夹层板的变形、芯层厚度变化以及能量吸收等方面，分析波纹夹层板的力学性能，通过改变波纹夹层板的尺寸，对比模拟结果，来对波纹夹层板进行优化设计。本文的主要工作分为以下几个方面：

首先，在本文的第二章简单地介绍了空中爆炸理论和LS-DYNA软件中的一些算法，结合本文研究的情况，选定了合适的算法。

之后，在第三章中简单的介绍了建模过程，阐述了前处理和后处理的方式。然后，在第四章中详细地介绍如何改变波纹夹层板的尺寸，对夹层板进行优

化设计，通过分析计算结果，确定抗爆性能最好的波纹夹层板的结构形式。最后，在第五章总结了毕业设计的全部过程，以及对未来的展望。

第二章空中爆炸理论和数值仿真方法

2.1引言

通常意义的爆炸是炸药爆炸，炸药通过快速的化学反应释放能量，当然也包含其他形式的物理爆炸。爆炸后会产生冲击波，这种波在空气传播的影响因素非常很多，属于非线性强耦合问题，常用实验和仿真两种方法研究空中爆炸问题。虽然实验的结果更为实际，但仿真由于其成本上的优势，已然成为研究爆炸问题的普遍方法，并且仿真能够得到比试验更完善的数据。本章主要介绍空中爆炸的理论，以及动力学软件LS-DANA中所应用的一些算法和参数设置，然后会进行一个简单的无限空气域中的爆炸数值模拟。

2.2爆炸冲击波

2.2.1爆炸冲击波的形成

空气中的炸药发生爆炸时会产生大量的高温高压气体，由于气体极易被压缩，爆炸周围的气体会迅速被挤压，其压力、密度会迅速变大，与四周气体形成压力差，进而发生扰动，这种扰动在空气中的传播就称为冲击波[34]。冲击波在空气中的传播速度非常快，并且带有巨大的能量，会使周围结构物发生严重破坏，造成人员伤亡和财产损失。促使冲击波向前快速传播的能量是冲击波产生破坏作用的主要原因。

2.2.2冲击波基本关系式

冲击波的波面压强非常大，造成波面前后空气的物理量产生跃变，这种变化是由冲击波波面的运动产生的。我们可以利用质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律，通过一定的关系转化，把冲击波波面前后各种物理参数相互联系。