结  论 27

致  谢 28

参考文献 29

1  引言

炸弹、鱼雷、导弹、水雷等武器经常会在舰船使用的过程中对其进行攻击。在这些武器引起的非接触爆炸过程中，水中气泡脉动压力及瞬态冲击波等对船舰产生载荷作用，这将有可能严重破坏船舰的局部甚至总体结构，最终导致舰沉人亡。通过深入研究水下水下爆炸现象以及舰船受爆炸载荷的结构动力响应特性和水下动力载荷的破坏模式，来保证船舰的使用安全，从而提高使用寿命。

经过多年发展，水中爆炸在很多方面具有较大的进展，包括数值模拟、爆炸理论、测量技术等。水下爆炸已经成为研究水下武器、舰艇抗爆抗冲击力的具有创新意义的关键性基础，主要研究冲击波在水下的形成、发展、传播以及与水下目标之间的相互作用理论，涉及到多门学科，主要有船舶与海洋工程力学、兵器学、材料学、流体力学等。论文网

1.1  国内外研究的研究现状

1.2  水下爆炸的实验技术研究

1.3  水下爆炸仿真技术研究

1.4  水下爆炸测试技术研究

2  冲击波等效加载实验装置理论分析

本课题的目的在于提供一种水下爆炸等效加载装置，能够在实验室条件下等效水下爆炸加载，同时可以对冲击波与结构的相互作用机理以及结构的冲击响应规律进行研究。

2.1  水下冲击波的形成及特点

炸药在水中爆炸时，产生高压爆炸物，并向外急剧扩张，这样便在水中形成了初始的冲击波。水的波阻抗接近于爆轰产物波阻抗，这一特点决定了，与空气的压力相比，水中产生的初始冲击波的压力要得多。由于水在高压下的可压缩性，爆炸产物高速膨胀时，在水中便形成冲击波。

与空气相比，水的密度大，可压缩性小，这使得爆炸产物的膨胀要比在空气中慢得多，水下冲击波的初始压力也比空气中大得多。装药附近冲击波的初始传播速度比爆轰波速度低20%-30%，可达6000m/s左右，是声速的数倍。但随着波的推进，冲击波波阵面的压力传播速度下降很快，因此，水下冲击波传播到一定距离之外，对于水下冲 击波的传播和反射可以采用声学近似。由于水下冲击波阵面速度与其尾部速度相差较小，水下爆炸的正压区作用时间比同距离同药量的空气冲击波正压区作用时间短，前者约为后者的1/135。由于水的可压缩性很小很小，所以，在水下冲击波经过时，水的温度不会显著上升，因而水下爆炸转换成热能的消耗很小，绝大部分用于水下冲击波的推动。 

2.2  水中冲击波的初始参数 文献综述

炸药在水下爆炸时产生初始冲击波，炸药的性质和水的特性决定了水中冲击波的初始参数[9]。由于水的密度大，可压缩性很小，冲击波的压力刚开始就会很大，一般超10万个大气压，在这种情况下，不需要考虑爆炸产物等熵指数的变化，又因为向水中散射时爆炸产物的压力与密度不会急剧下降。因此，可假设爆炸产物  常数的规律膨胀，对于一维流动，界面处爆炸产物挂点速度为：    

水中冲击波阵面上的质点速度，当 0时为 ：

式中： ----爆炸产物和水的分界面处爆炸产物的压力；

       ----爆炸产物和水的分界面处爆炸产物的质点速度；

      D----炸药的爆速；

      PH----爆轰波阵面上的压力；