高能炸药水中爆炸能量输出特性数值分析.pdf.pdf

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第��卷第�期�含�能�材�料����.��,��.��
����年�月���������������������������������������������,�����
文章编号:����—��������������������
高能炸药水中爆炸能量输出特性数值分析�
张志江,徐更光�
�北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京��������
摘要:多介质数值计算中对于高压比和高密度比的介质界面间的处理一直以来是个难点,而且目前的计算精度�
都不高。本工作采用位标函数捕捉物质界面,用修正的虚拟流体方法对界面进行了处理,其中含能材料爆轰产物�
���状态方程系数通过������—������·�����������计算的等熵膨胀数据拟合得到,并实现了程序�。�对���和�
����两种高能炸药在水中爆炸的能量输出特性进行了计算,结果表明,本工作的计算结果与实验相似律计算结果�
比较吻合,误差在��% 以内。�
关键词:爆炸力学;水下爆炸;相似律;虚拟流体方法�
中图分类号:����;�����文献标识码:��
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��引�言�
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目前���、�����、����等数值格式�能够比�
较稳定地捕捉高分辨率激波,但在两种物质界面处会引����������������������������
起虚假的数值振荡,带来较大误差使计算无法进行下�或者可以简写成:����������������
去。水下爆炸问题涉及到了两种介质的高压比和高密�其中,����,��,��,����。�
度比,由于界面上计算精度的降低导致整个计算精度不��.�计算方法�
高。������等�提出了虚拟流体的方法�����,�对��和��在空间上采用文献���中张涵信提出�
��������在此基础上提出了一种改进的虚拟流体方法�的三阶精度的���有限差分格式进行差分离散,而在�
������,该方法通过求解界面上的�������问题解来�时间上采用三阶精度的�����—�����法进行差分离散。�
构造虚拟流体状态,大大提高了界面计算的精度。�采用�����—���对内边界进行追踪,然后利用改进的�
�����.���方法是定义一个距离函数来捕捉界面的运动����方法对边界进行处理�.�】。�
变化,在数学处理上容易,方便推广到多维问题�。�
��状态方程�
本工作采用了���������和����方法,开发了二�
维水下爆炸计算程序,计算了���和����在水中爆��.�水的状态方程�
炸的情况,并且把计算结果与相似律求得结果进行了�水采用刚性状态方程�
对比分析。�����卫��一�������
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�数值计算方法�其中,���.��,����.�����,����������������· ��~。�
�.�基本控制方程�另外,定义内能为�����
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令�,�和�分别表示密度、压力和单位质量的内能,�
�.�爆轰产物状态方程�
下文与之相同。�和�分别表示�和�方向的速度分量,