基于AUTODYN软件的水下爆炸数值模研究(3)
当水下鱼雷等武器在船舶水下附近为非接触爆炸,将以冲击波的形式将能量向四周传播,冲击波的强度的特点为随距离增大而呈现指数性降低, 冲击载荷对船舶结构的冲击动态响应也是对结构部件产生一定的损伤。同时由于鱼雷在距船体较近水质中爆炸, 船体将产生大的塑性变形, 并在一定范围内船体结构以及目标设备将产生一定的损伤和破坏。 因此，对水下爆炸进行数值模拟是十分必要的。 1.2 水下爆炸研究领域发展的历史和现状 水下爆炸，早在十九世纪就开始了，在 19 世纪60年代，美国进行了爆炸试验由艾伯特指导，并于1881 年发表的测试报告.由于战争的需要，在水下爆炸载荷作用的研究在第一次和第二次世界大战期间，在美国的迅速发展，1948年，Cole[1]，通过大量的试验研究，对水下爆炸的物理现象的机理，并对水下爆炸的基本规律，并进行了系统的研究。经过几十年的研究，水下爆炸的理论，只有少部分的改变或补充，基本上没有打破Cole的《水下爆炸》一书中的框架理论源[自-优尔^`论/文'网·www.youerw.com 。20世纪70年代，随着计算机技术和计算方法的发展，数值模拟水下爆炸发展的很快，结果可以应用于工程或指导研究水下爆炸引起的水下变化过程发展的理论、方法和手段，是兵器科学与技术、海洋工程力学、材料科学等多个领域，已成为武器的支持下水终端损害能力，耐冲击和爆炸的一个重要基础现状国内外研究的发展，主要集中在水下爆炸和水下爆炸能量的释放，传播，研究水下爆炸载荷作用下的损伤和评价的影响，水下爆炸载荷作用下的试验，数值模拟计算等四个方面。
1.2.1 水下爆炸理论分析的发展现状 因为特殊的介质使得水下的爆炸与空中的爆炸有一点相似但是水下更加复杂，这就让水下爆炸的动力分析变得有点困难。因此理论方面还有太多需要完善的地方。库尔总结出水中冲击波的产生，传播及冲击波在界面处的反射理论，推导出了气泡脉动的周期以及气泡脉动最大半径的理论公式，阐述了自由液面对气泡脉动的影响；Vincent.J.Cushing[2]主要对水下爆炸中冲击波在水面附近的体积空化理论进行了研究；Zamyshlyaev[3]研究了不同情况从而推导出了下水下爆炸载荷的公式；张玮[4]的研究主要为结合水下爆炸气泡脉动，从而对边界元流场的分析以及对有限元结构的分析，分析出了舰艇在水下爆炸中的冲击波作用下和气泡脉动载荷下的动态响应，以及体积空化和局部空化对舰船的作用。