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第1章 绪论1

1.1 水下爆炸问题研究的意义1

1.2 水下爆炸问题的国内外研究现状3

1.2.1 水下爆破技术的发展概述3

1.2.2 水下爆破理论研究现状4

1.3 水下爆炸问题研究的发展趋势6

1.4 水下爆炸问题研究的基本方法9

1.4.1 水下爆炸的数值模拟9

1.4.2 水下爆炸的测试技术11

1.4.3 水下爆炸试验与实践12

1.5 目前存在的问题与难点13

1.5.1 浅层水中爆炸的界面效应13

1.5.2 水下爆炸的毁伤效应13

1.5.3 作用目标的动态响应问题13

参考文献14

第2章 水下爆炸现象20

2.1 水下爆炸的基本现象20

2.1.1 水下冲击波的形成及其特点20

2.1.2 水面上的现象21

2.2 水下爆炸的气泡现象及运动24

2.3 水下冲击波的初始参数27

2.4 水下爆炸的边界效应28

2.4.1 冲击波自由水面规则反射与无规则反射28

2.4.2 自由水面对冲击波影响的线性理论28

2.4.3 水底对冲击波影响的线性理论33

2.4.4 浅层水中爆炸的界面影响36

参考文献37

第3章 浅水中爆炸冲击波理论38

3.1 浅水爆炸38

3.1.1 浅水爆炸参数38

3.1.2 初始条件的评估39

3.1.3 空化形成42

3.1.4 临界深度的上限与下限44

3.2 冲击波水面反射原理46

3.2.1 冲击波在自由水面线性反射46

3.2.2 水下冲击波在自由水面的非线性反射48

3.3 浅水中爆炸流体动力学方法54

3.3.1 浅水爆炸相似性分析54

3.3.2 可压缩动力学阶段55

3.3.3 不可压缩流体动力学阶段56

3.3.4 势流法58

3.3.5 流行的理论方法59

3.3.6 线性波场的研究工作简介62

3.3.7 透过线性波理论看水中爆炸波的主要物理特点63

参考文献67

第4章 水下爆炸气泡运动69

4.1 运动的一般性质69

4.2 不可压缩和无重流体的径向运动72

4.3 气泡在重力作用下的运动76

4.3.1 能量和动量方程式76

4.3.2 泰勒方程式的无因次形式78

4.3.3 不考虑内能影响所得的结果80

4.4 可压缩性和非圆球性对气泡运动的影响82

4.4.1 可压缩性的影响83

4.4.2 重力的影响85

4.4.3 气泡形状的变化85

4.5 边界面的影响、映像法88

4.5.1 流体动力源89

4.5.2 用于刚性边界的映像法90

4.5.3 在自由表面和刚性底情况下的近似解93

4.6 边界面附近气泡运动的计算96

4.6.1 振动周期96

4.6.2 最大半径99

4.6.3 在重力作用下气泡的位移99

4.6.4 表面附近气泡位移的近似公式101

参考文献104

第5章 水下爆炸参数量测105

5.1 水下爆炸冲击波105

5.1.1 概述105

5.1.2 水下爆炸冲击波特征参数的估算109

5.2 爆炸冲击波压力量测系统113

5.2.1 压电式压力传感器113

5.2.2 测量电路的选择（放大器）119

5.2.3 记录分析仪125

5.3 水下爆炸冲击波测试126

5.3.1 水下爆炸冲击波测试系统126

5.3.2 水下爆炸冲击波测试技术问题128

5.4 传输线与信号不失真传输129

5.4.1 均匀传输线简单理论131

5.4.2 常用传输线的特征阻抗135

5.4.3 传输线的几种匹配方法135

5.5 压力传感器及系统的标定136

5.5.1 标定激波管137

5.5.2 正弦压力发生器138

参考文献138

第6章 水下爆炸数值模拟140

6.1 数值软件及数值模型141

6.1.1 LS-DYNA软件简介141

6.1.2 LS-DYNA软件的基本算法142

6.1.3 材料本构模型及状态方程147

6.1.4 数值模型的假设和建立151

6.2 水下冲击波绕射效应数值模拟153

6.2.1 平面冲击波绕射效应的数值分析153

6.2.2 柱面冲击波绕射效应的数值分析161

6.2.3 球面冲击波绕射效应的数值分析164

6.2.4 冲击波反射及绕射效应的几个特征170

6.3 浅水中冲击波绕射效应数值模拟171

6.3.1 混凝土试件面压力特性171

6.3.2 水下冲击波与混凝土试件作用的反射和绕射效应173

6.3.3 炸高对绕射效应的影响178

参考文献179

第7章 浅水中装药对混凝土材料的爆炸毁伤效应分析181

7.1 混凝土材料的力学性能181

7.1.1 混凝土简介181

7.1.2 混凝土的原材料182

7.1.3 混凝土的制备182

7.1.4 混凝土的性能183

7.1.5 普通混凝土的结构184

7.2 水下爆炸载荷作用下混凝土材料动态响应184

7.2.1 混凝土脆性损伤本构184

7.2.2 混凝土的损伤机理186

7.3 混凝土非线性动力损伤模型189

7.3.1 混凝土材料的非线性动力损伤特性189

7.3.2 非线性动力损伤模型的基本结构192

7.4 集团装药水下爆炸破坏混凝土试件的数值分析197

7.5 聚能装药浅水中毁伤效应的数值分析202

7.5.1 水介质中聚能战斗部侵彻效应的数值模拟202

7.5.2 射弹对混凝土试件侵彻的数值模拟204

参考文献208

第8章 装药浅水中爆炸毁伤混凝土试件试验研究211

8.1 引言211

8.2 浅水中爆炸毁伤试验方案设计213

8.2.1 集团装药浅水中爆炸毁伤混凝土试件213

8.2.2 聚能装药浅水中爆炸毁伤混凝土试件215

8.3 试验状态与结果218

8.3.1 集团装药爆炸毁伤试验结果218

8.3.2 聚能装药爆炸毁伤试验结果221

8.4 试验结果分析224

8.4.1 试验结果的理论分析224

8.4.2 试验结果与数值模拟计算结果的对比分析227

8.4.3 结论229

参考文献229