水下爆炸气泡射流对壳板毁伤的计算方法
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１ ７１． ９ ４７： ８ —２ ２０ ９３．
［］ 王海坤 ， ６ 张效 慈 ， ． 等 圆柱 壳 结 构 在 水 下 爆 炸 气 泡 崩 溃 水
射 流 作 用 下 的 损 伤 研 究 ［ ． 锡 ： 船 重 工 集 团 公 司 Ｒ］ 无 中
第 ７ ２研 究 所 ． ０
Ｗ ＡＮＧ Ｈ ａ— ｕｎ，ＺＨＡＮＧ Ｘｉｏ ｃ ， ｔ １ ｉｋ ａ ・ ｉ ｅ ａ ．Ｄａ ｇ ｒ ｓ ａ ｃ ｍａ ｅ ｅ ｅ ｒ ｈ
ＺＨＡＮＧ ｍ ａ Ｗ ＡＮＧ ｈｉｐｉ ｇ， ｔ ａ ． ｐｅ ｉ ｅ ａ ｔ ｄｙ Ａ— ｎ， Ｓ — ｎ ｅ １ Ｅｘ ｒｍ ｎｔ ｌ ｓ ｕ
３ 结 语
采 用 高 速摄 像 机 观测 了电 火花 放 电产 生 的气 泡
ｏ ｕ ｂ ｕ ｅ ｅ ｔ ｅ ｕ ｄ ｒ ｉｅｅ ｔ ｉ ｕ ｔ ｃｓ Ｊ ． ｎｂ ｂ ｌ ｐ ｌ ａ ｒｓ ｎ ｅ ｄｆ ｒｎ ｃ ｃ ｍｓ ｎ ｅ ［ ］ ｅ ｓｆ ｕ ｆ ｒ ａ
特 别 是驻 压 阶 段 的 冲击 作 用 将 会 使 船 底 板 产 生 更
大 的塑 性 变 形 甚 至 是 破 口，直 接 对 舰 船 的 生 命 力
构 成 威胁 。
ｆｒ ｅ ｙｂ ｂ ｌ ｒ ｎ ｅｗ ｔｒ ｘ ｌｓ ｎ ［ ］ Ｊ ｕｎ ｌ ｏｍ ｄ ｂ ｕ ｂｅ ｆ ｍ ｕ ｄ ｒ ａ ｐｏｉ ｓ Ｊ ． ｏ ｒ ａ ｓ ｏ ｅｅ ｏ
段 实尺度模 型进行水 下爆炸试 验 。并 对该舱 段进行 数
值 计算 ，将 舱段底部 板架 的损伤 变形模 式 与数值计 算
计 算模 块计 算 １４ ｇ的 Ｔ Ｔ在 １ ８ ６ ｍ水 深 处 爆 ． ５ｋ Ｎ ７ ．
炸 ，爆 心距 壁 面 １５ ｍ，计 算 得 到 近 壁 面 气 泡 边 界 ． 压 力计算 结 果时 历 曲线 ，如 图 ２所示 。
［ ］ 牟 金 磊 ， 锡 ， ． 下 爆 炸 气 泡 射 流 现 象 的 试 验 研 究 ２ 朱 等 水
［ ］ 哈尔 滨 工 程 大 学 学 报 ，０ ０ ３ （ ） １４—１８ Ｊ． ２ １ ，１ ２ ：５ ５．
ＭＵ ｉ— ｉ ＨＵ Ｊｎｌ ，Ｚ Ｘｉ ｅ ａ． Ｅ ｐ ｒ ｎａ ｓｕ ｙ ｆｊｔ ｅ ， ｔ １ ｘ ｅｉ ｔｌ ｔｄ ｏ ｅｓ ｍｅ
１６ ０
源自文库２． ５
结 果做对 比分析 ，考 核所推导 的射流 载荷 脉宽及其 作
用 形式 的有 效性 。图 ３为试验气 泡射 流对板 架 的毁 伤
效 果示意 图 。
内 底
１５ ・
∞
是 １ ． ｏ
板
０５ ・
Ｏ １０ ５
２ｏ ｏ ｔ ／ ｍｓ
２０ ５
３ｏ ０
图 ３ 气 泡 射 流 对 结 构 的 损 伤 示 意 图
第 １ ０期
岳永 威 ， ： 下爆 炸 气泡射 流对 壳板 毁伤 的计 算 方法 等 水
・ ５・
通 过 Ｂ ｓ 的 常 规 炸 药 的 气 泡 能 量 方 程 、 能 量 ｅｔ
从 图 ２可 以 发 现 ，气 泡 射 流 初 期 有 短 暂 的 水 锤
守 恒方 程 和水柱 体积 方 程联 合求 出射 流水 柱 长 度 Ｚ ， 单 位 为 ｍ：
式中 ：
为药 包质 量 ，ｋ ； 为 气 泡 能 量 衰减 系 数 ； ｇ
板 架 的载 荷 Ｐ （ ） 为 正 弦 波 形 式 。式 （ ） ｔ ８ 中 为
正 弦 波 的 固 有 圆 频 率 ，Ａ 为 正 弦 波 幅 值 。
。 ；
Ｒ为气泡 半 径 ，ｍ；可利 用下 式计 算 ：
＝土 ＝— — — — — — — 一 。 —— —— ——
： — 。
Ｉ７
（） ７ ７
３ 竹 Ｖ １１ ，
．
４ ２ ［
近 、药量 小的工况 ，其 前期高频 冲击 波未 能使结构 产 生大 区域 塑性损伤 ，气 泡射流 的二次 加载却 能造成 壳 板 严重 变 形 。根据 相 关 文献 的结 论 ：工 程 问 题 中小药 量的药包爆 炸产生 的射 流可 能对结 构造成 严 重 的局部毁 伤 。当小药 量药包距 离结 构 比较 近时 ，冲 击 波和气泡 脉动压力 载荷会使 圆柱壳结 构发 生整体 变 形 ；气泡贴 近壳壁或 与壳 壁 的距 离很小 时发 生 的高 速
远 大于 由冲击波和气 泡脉动载荷 造成 的永 久变形 。本
文 基 于 上 述 思 路 ，设 置 典 型 试 验 工 况 ，对 舰 船 典 型 舱
行 了研 究 。研 究 表 明 ，气 泡 射 流 的作 用 明 显存 在 ２
个 阶 段 ， 即 水 锤 压 力 及 驻 波 压 力 ， 本 节 使 用 球 对 称
ｒ ２ Ｏ ×１ ６ 占 ・ ８ ０ Ｗ
，
压 力 ，但 作 用 时 间 极 短 ，总 的 冲 量 较 小 ，不 是 造 成 结构 损 伤 的 主 要 原 因 。 后 一 阶 段 作 用 力 虽 然 较 小 ，但 持 续 时 间 较 长 ，是 造 成 毁 伤 的 主 要 原 因 ，
｛ｍ １ ／… ２
ＺＨＡＮＧ ｍａ ＹＡＯ Ｘｉ ｇ ｌａ ｇ Ｔｈ ａ ｏ ｈ ｎ ｒ ｔ ｒ Ａ— ｎ， ｎ —ｉ ｎ ． ｅ ｌｗ ｆｔｅ ｕ ｄｅｗａｅ
ｅｐ ｓ ｎｂ ｂｌ ｍ ｔ ｎｎａ ｆ ｅｓｒ ｃ ［ ］ Ａ ｔ Ｐ ｙｉａ ｘｌ ｉ ｕ ｂｅ ｏｏ ｅｒ ｒ ｕｆ ｅ Ｊ ． ｃａ ｈｓ ｏｏ ｉ ｅ ａ ｃ
因此气 泡射 流 载荷 可 以用 面 载荷 分 布 力 表 示 ，只是
其 载荷 形式 目前 并 没 有 得 到 解决 。本 文 基 于数 值 方 法 ，采 用 Ａ Ｔ Ｄ Ｎ 软件 对 近 壁 面 气 泡 射 流 作 用 进 ＵＯ Ｙ
射 流会给 局部结构 强烈的 冲击 ，冲击 造成 的永久 变形
１
Ｌｒ ｌ ＝ｍ 。 ｒＲ ｉ Ｐ
，（ ５ ）
㈩
这 也 很 好 地 验 证 了 Ｐｅｓｔ 于 射 流 的 理 论 分 析 。 ｌ ｅ关 ｓ
通 过多 组 计 算 发 现 ，后 阶段 射 流 作 用 主 要 是 近 似
正 弦波 形 式 ，因 此 本 文 假 设 气 泡 射 流 作 用 于 船 体
Ｓｎｃ ，０ ８ ５ １ ：３ ｉｉａ ２ ０ ，７（ ） ３ ９—３ ３ ５．
１ 水下爆 炸产生 的气泡在船体壁面的诱导下形成 ） 的高速射 流将 对船 体局 部 产生 比冲击 波 更强 的毁伤 ， 并且射流持续驻压是对结构产生破坏 的主要原因。 ２ 射流对结构 的作用 可 当作 一个 冲击 水 柱 的物 ） 理过程 。从 试验 中板 架的损伤 变形来 看 ，本文 得 出的 射流作用 周期 以及将 射流载荷按 正弦 波形式处 理 ，对 水下爆 炸气泡射流 的计算具有一定 的工程意义 。
ｔｐｉａ ｏ ｄ ｔｏ ｙ ｃ ｌｃ ｎ ｉｉｎ
２ １ 模 型 设 计 及 试 验 过 程 ．
首先对 舰 船 的特 征 舱 段 进 行 设 计 ，为 了满 足 试
・
８・
舰
船
科
学
技
术
Ｍｅｈ ｎｃ ，０ ７， １ ２） ２ １—２ ８ ｃ ａ ｉｓ ２ ０ １ （ ： ５ ５．
ｏ ｃ ｌ ｄ ｉａ ｓ ｅｌ ｔ ｃｕｅ ｕ ｊｃｅ ｔ ｗａｅ ｊｔ ｆ ｎ ｙｉ ｒｃ ｌ ｈ ｌ ｒ ｔｒ ｓ ｂｅ ｔｄ ｏ ｎ ｓ ｕ ｔｒ ｅ ｏ
ｕ ｄ ｒ ａ ｒ ｅ ｐｏｉ ｂ ｂ ｌ ｏ ａ ｓ Ｒ］ ｎ ｅ ｔ ｘ ｌｓ ｎ ｕ ｂｅ ｌ ｐ ｅ［ ．Ｗｕ ｉ ７ ２ ｗ ｅ ｏ ｃ ｌ ｘ： ０
Ｉ ｓｉｕｅ ｏ ｎ ｔｔ ｔ ｆＣＳＩ Ｃ．
［ Ｇ Ｂ Ｏ ． ａｉｔ ｎ ｂｂ ｌ ｅｒｂｕ ｄｒ ｓ Ｊ ． ７］ ＩＳ Ｎ Ｄ Ｃ Ｃ ｖ ａｏ ｕ ｂｅ ｎａ ｏ ｎａｉ ［ ］ ｔｉ ｓ ｅ
Ａｎ Ｒｅ Ｆｌ ｉ ｅ ｈ， ９８ １ ： 一 ｌ ３． ｎ． ｖ， ｕｄ Ｍ ｃ １ ７， ９ ９９ ２
３ ８ ［
式 中 ：Ｈ为 药包 水深 ，ｍ。
ｔ Ｓ 的表达 式 ： ） （
ｔ ： ｊ ｉ
ｏｉ ｓ
一
㈩
根据式 （ ） ５ 和式 （ ） 最 终 导 出射 流作 用 周 期 ６ 可
２ 射 流 计 算 模 型试 验 验 证
水 下爆炸 时气 泡溃塌 引起的高速射 流撞 击船体 板 架 ，可造 成壳 板结构 的永久变形 甚 至破 口。对于爆 距
段 水 下 爆 炸 试 验 与 数 值 试 验 结 果 的 分 析 ， 得 出 以 下
结论 ：
２ １ ，３（ ） ７ ０ １４ １ ： １—８ ． ３
［ ］ 张 阿 漫 ，姚 熊 亮 ．近 自 由 面 水 下 爆 炸 气 泡 的 运 动 规 律 ４
研 究 ［ ］ 物 理 学 报 ，０ ８，７（ ） ３ ９—３ ３ Ｊ． ２ ０ ５ １ ：３ ５．
３ 通过数 值 计 算 与 试 验 结 果 的 对 比 ，估 得 本 ）
试验 工况 下 的射 流 峰压 值 大 致 在 １ ６ Ｍ ａ附近 ，该 ． Ｐ 值可 为相 关 的水下 爆炸试 验 提供参 考 。 气泡 射流 与壁 面 的作 用是 一个 复杂 的物 理过 程 ， 虽然 国 内外有许 多 学者致 力 于气泡 射流 理论 的研 究 ，
第３ ４卷
由试 验 数 据 以 及 仿 真 试 验 对 比 图 可 以 看 出 ， 气泡射 流对 船底 板 架 的毁 伤作 用 与 冲击 波类 似 ， 只造 成 结 构 局 部 的 破 坏 ，但 其 作 用 冲 量 要 远 大 于 冲击 波 载 荷 ，容 易 对 船 底 板 架 造 成 更 强 烈 的 破 坏 ，
１ ２ 射 流 载 荷 形 式 的 确 定 ．
我 们 已将 射 流 与 壁 面作 用 形式 处 理 为 一股 垂 直
冲击 的水 柱 ，并 且认 为气 泡 射 流 引 起 结构 损 伤 的主
要 原 因是 水 流 驻 压 ，水 柱 的 冲 击 面 积 远 小 于 整 个 船
体板 架 结 构 面 积 ，可 以处 理 为 一 个 小 的 圆形 面 域 。
Ｆｇ ３ Ｓ ｈ ｍｅ ｆｓｒｃｕｅｄ ｍａｅｓ ｂｅ ｔｄ ｂ ｂ ｌ ｅ ｉ． ｃ ｅ ｓｏ ｔｕ ｔｒ ａ ｇ ｕ ｊｃｅ ｕ ｂｅｊｔ
图 ２ 典 型 工 况 下 气 泡 射 流 压 力 时 历 曲线
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［ ］ 张 阿 漫 ， 诗 平 ， ． 同环 境 下 气 泡 脉 动 特 性 实 验 研 究 ３ 王 等 不 ［ ］ 力 学 学 报 ，０ １４ （ ） ７ —８ ． Ｊ． ２ １ ，３ １ ：１ ３
［ ］ Ｐ Ｅ Ｓ ＴＭ Ｓ ｅ ａ． ｏ ａｓ ｆ ｎｉｉａ ｙｓｈ ｒ ａ ｖｐｒ ５ Ｌ Ｓ Ｅ ，ｔ １Ｃ ｌ ｐｅｏ ａ ｔ ｌ ｐ ｅｉ ｌ ａ ｏ ｌ ｎ ｉｌ ｃ ｃｖｙｉ ｔｅｎｉ ｂｒｏｄｏ ｏｉ ｂｕ ｄｒ Ｊ ，Ｆ ａｉ ｈ ｅｇ ｏｈｏ ｆａｓｌ ｏｎ ａ ｔ ｎ ｈ ｄ ｙ［ ］ Ｊ Ｍ，
Ｃｈｎ ｓ Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ Ｔ ｅ ｒ ｔ ａ ａ ｄ ｐ ｌ ｄ ｉｅｅ ｏ ｒａ ｏ ｈ ｏ ｅ ｉ ｌ ｎ Ａ ｐ ｉ Ｍｅ ｈ ｎ ｃ ， ｃ ｅ ｃ ａ ｉ ｓ
射 流与 壁 面相互 作 用 的过程 。基 于 大量 关 于 气 泡 射
流 的文 献 ，导 出适合 水 下 爆 炸 工 程计 算 的射 流 与 壁 面作 用 周期公 式 及 射 流 载荷 形 式 。通 过 舰 船 典 型舱
［］ 王海坤 ， ６ 张效 慈 ， ． 等 圆柱 壳 结 构 在 水 下 爆 炸 气 泡 崩 溃 水
射 流 作 用 下 的 损 伤 研 究 ［ ． 锡 ： 船 重 工 集 团 公 司 Ｒ］ 无 中
第 ７ ２研 究 所 ． ０
Ｗ ＡＮＧ Ｈ ａ— ｕｎ，ＺＨＡＮＧ Ｘｉｏ ｃ ， ｔ １ ｉｋ ａ ・ ｉ ｅ ａ ．Ｄａ ｇ ｒ ｓ ａ ｃ ｍａ ｅ ｅ ｅ ｒ ｈ
ＺＨＡＮＧ ｍ ａ Ｗ ＡＮＧ ｈｉｐｉ ｇ， ｔ ａ ． ｐｅ ｉ ｅ ａ ｔ ｄｙ Ａ— ｎ， Ｓ — ｎ ｅ １ Ｅｘ ｒｍ ｎｔ ｌ ｓ ｕ
３ 结 语
采 用 高 速摄 像 机 观测 了电 火花 放 电产 生 的气 泡
ｏ ｕ ｂ ｕ ｅ ｅ ｔ ｅ ｕ ｄ ｒ ｉｅｅ ｔ ｉ ｕ ｔ ｃｓ Ｊ ． ｎｂ ｂ ｌ ｐ ｌ ａ ｒｓ ｎ ｅ ｄｆ ｒｎ ｃ ｃ ｍｓ ｎ ｅ ［ ］ ｅ ｓｆ ｕ ｆ ｒ ａ
特 别 是驻 压 阶 段 的 冲击 作 用 将 会 使 船 底 板 产 生 更
大 的塑 性 变 形 甚 至 是 破 口，直 接 对 舰 船 的 生 命 力
构 成 威胁 。
ｆｒ ｅ ｙｂ ｂ ｌ ｒ ｎ ｅｗ ｔｒ ｘ ｌｓ ｎ ［ ］ Ｊ ｕｎ ｌ ｏｍ ｄ ｂ ｕ ｂｅ ｆ ｍ ｕ ｄ ｒ ａ ｐｏｉ ｓ Ｊ ． ｏ ｒ ａ ｓ ｏ ｅｅ ｏ
段 实尺度模 型进行水 下爆炸试 验 。并 对该舱 段进行 数
值 计算 ，将 舱段底部 板架 的损伤 变形模 式 与数值计 算
计 算模 块计 算 １４ ｇ的 Ｔ Ｔ在 １ ８ ６ ｍ水 深 处 爆 ． ５ｋ Ｎ ７ ．
炸 ，爆 心距 壁 面 １５ ｍ，计 算 得 到 近 壁 面 气 泡 边 界 ． 压 力计算 结 果时 历 曲线 ，如 图 ２所示 。
［ ］ 牟 金 磊 ， 锡 ， ． 下 爆 炸 气 泡 射 流 现 象 的 试 验 研 究 ２ 朱 等 水
［ ］ 哈尔 滨 工 程 大 学 学 报 ，０ ０ ３ （ ） １４—１８ Ｊ． ２ １ ，１ ２ ：５ ５．
ＭＵ ｉ— ｉ ＨＵ Ｊｎｌ ，Ｚ Ｘｉ ｅ ａ． Ｅ ｐ ｒ ｎａ ｓｕ ｙ ｆｊｔ ｅ ， ｔ １ ｘ ｅｉ ｔｌ ｔｄ ｏ ｅｓ ｍｅ
１６ ０
源自文库２． ５
结 果做对 比分析 ，考 核所推导 的射流 载荷 脉宽及其 作
用 形式 的有 效性 。图 ３为试验气 泡射 流对板 架 的毁 伤
效 果示意 图 。
内 底
１５ ・
∞
是 １ ． ｏ
板
０５ ・
Ｏ １０ ５
２ｏ ｏ ｔ ／ ｍｓ
２０ ５
３ｏ ０
图 ３ 气 泡 射 流 对 结 构 的 损 伤 示 意 图
第 １ ０期
岳永 威 ， ： 下爆 炸 气泡射 流对 壳板 毁伤 的计 算 方法 等 水
・ ５・
通 过 Ｂ ｓ 的 常 规 炸 药 的 气 泡 能 量 方 程 、 能 量 ｅｔ
从 图 ２可 以 发 现 ，气 泡 射 流 初 期 有 短 暂 的 水 锤
守 恒方 程 和水柱 体积 方 程联 合求 出射 流水 柱 长 度 Ｚ ， 单 位 为 ｍ：
式中 ：
为药 包质 量 ，ｋ ； 为 气 泡 能 量 衰减 系 数 ； ｇ
板 架 的载 荷 Ｐ （ ） 为 正 弦 波 形 式 。式 （ ） ｔ ８ 中 为
正 弦 波 的 固 有 圆 频 率 ，Ａ 为 正 弦 波 幅 值 。
。 ；
Ｒ为气泡 半 径 ，ｍ；可利 用下 式计 算 ：
＝土 ＝— — — — — — — 一 。 —— —— ——
： — 。
Ｉ７
（） ７ ７
３ 竹 Ｖ １１ ，
．
４ ２ ［
近 、药量 小的工况 ，其 前期高频 冲击 波未 能使结构 产 生大 区域 塑性损伤 ，气 泡射流 的二次 加载却 能造成 壳 板 严重 变 形 。根据 相 关 文献 的结 论 ：工 程 问 题 中小药 量的药包爆 炸产生 的射 流可 能对结 构造成 严 重 的局部毁 伤 。当小药 量药包距 离结 构 比较 近时 ，冲 击 波和气泡 脉动压力 载荷会使 圆柱壳结 构发 生整体 变 形 ；气泡贴 近壳壁或 与壳 壁 的距 离很小 时发 生 的高 速
远 大于 由冲击波和气 泡脉动载荷 造成 的永 久变形 。本
文 基 于 上 述 思 路 ，设 置 典 型 试 验 工 况 ，对 舰 船 典 型 舱
行 了研 究 。研 究 表 明 ，气 泡 射 流 的作 用 明 显存 在 ２
个 阶 段 ， 即 水 锤 压 力 及 驻 波 压 力 ， 本 节 使 用 球 对 称
ｒ ２ Ｏ ×１ ６ 占 ・ ８ ０ Ｗ
，
压 力 ，但 作 用 时 间 极 短 ，总 的 冲 量 较 小 ，不 是 造 成 结构 损 伤 的 主 要 原 因 。 后 一 阶 段 作 用 力 虽 然 较 小 ，但 持 续 时 间 较 长 ，是 造 成 毁 伤 的 主 要 原 因 ，
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ＺＨＡＮＧ ｍａ ＹＡＯ Ｘｉ ｇ ｌａ ｇ Ｔｈ ａ ｏ ｈ ｎ ｒ ｔ ｒ Ａ— ｎ， ｎ —ｉ ｎ ． ｅ ｌｗ ｆｔｅ ｕ ｄｅｗａｅ
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因此气 泡射 流 载荷 可 以用 面 载荷 分 布 力 表 示 ，只是
其 载荷 形式 目前 并 没 有 得 到 解决 。本 文 基 于数 值 方 法 ，采 用 Ａ Ｔ Ｄ Ｎ 软件 对 近 壁 面 气 泡 射 流 作 用 进 ＵＯ Ｙ
射 流会给 局部结构 强烈的 冲击 ，冲击 造成 的永久 变形
１
Ｌｒ ｌ ＝ｍ 。 ｒＲ ｉ Ｐ
，（ ５ ）
㈩
这 也 很 好 地 验 证 了 Ｐｅｓｔ 于 射 流 的 理 论 分 析 。 ｌ ｅ关 ｓ
通 过多 组 计 算 发 现 ，后 阶段 射 流 作 用 主 要 是 近 似
正 弦波 形 式 ，因 此 本 文 假 设 气 泡 射 流 作 用 于 船 体
Ｓｎｃ ，０ ８ ５ １ ：３ ｉｉａ ２ ０ ，７（ ） ３ ９—３ ３ ５．
１ 水下爆 炸产生 的气泡在船体壁面的诱导下形成 ） 的高速射 流将 对船 体局 部 产生 比冲击 波 更强 的毁伤 ， 并且射流持续驻压是对结构产生破坏 的主要原因。 ２ 射流对结构 的作用 可 当作 一个 冲击 水 柱 的物 ） 理过程 。从 试验 中板 架的损伤 变形来 看 ，本文 得 出的 射流作用 周期 以及将 射流载荷按 正弦 波形式处 理 ，对 水下爆 炸气泡射流 的计算具有一定 的工程意义 。
ｔｐｉａ ｏ ｄ ｔｏ ｙ ｃ ｌｃ ｎ ｉｉｎ
２ １ 模 型 设 计 及 试 验 过 程 ．
首先对 舰 船 的特 征 舱 段 进 行 设 计 ，为 了满 足 试
・
８・
舰
船
科
学
技
术
Ｍｅｈ ｎｃ ，０ ７， １ ２） ２ １—２ ８ ｃ ａ ｉｓ ２ ０ １ （ ： ５ ５．
ｏ ｃ ｌ ｄ ｉａ ｓ ｅｌ ｔ ｃｕｅ ｕ ｊｃｅ ｔ ｗａｅ ｊｔ ｆ ｎ ｙｉ ｒｃ ｌ ｈ ｌ ｒ ｔｒ ｓ ｂｅ ｔｄ ｏ ｎ ｓ ｕ ｔｒ ｅ ｏ
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Ｉ ｓｉｕｅ ｏ ｎ ｔｔ ｔ ｆＣＳＩ Ｃ．
［ Ｇ Ｂ Ｏ ． ａｉｔ ｎ ｂｂ ｌ ｅｒｂｕ ｄｒ ｓ Ｊ ． ７］ ＩＳ Ｎ Ｄ Ｃ Ｃ ｖ ａｏ ｕ ｂｅ ｎａ ｏ ｎａｉ ［ ］ ｔｉ ｓ ｅ
Ａｎ Ｒｅ Ｆｌ ｉ ｅ ｈ， ９８ １ ： 一 ｌ ３． ｎ． ｖ， ｕｄ Ｍ ｃ １ ７， ９ ９９ ２
３ ８ ［
式 中 ：Ｈ为 药包 水深 ，ｍ。
ｔ Ｓ 的表达 式 ： ） （
ｔ ： ｊ ｉ
ｏｉ ｓ
一
㈩
根据式 （ ） ５ 和式 （ ） 最 终 导 出射 流作 用 周 期 ６ 可
２ 射 流 计 算 模 型试 验 验 证
水 下爆炸 时气 泡溃塌 引起的高速射 流撞 击船体 板 架 ，可造 成壳 板结构 的永久变形 甚 至破 口。对于爆 距
段 水 下 爆 炸 试 验 与 数 值 试 验 结 果 的 分 析 ， 得 出 以 下
结论 ：
２ １ ，３（ ） ７ ０ １４ １ ： １—８ ． ３
［ ］ 张 阿 漫 ，姚 熊 亮 ．近 自 由 面 水 下 爆 炸 气 泡 的 运 动 规 律 ４
研 究 ［ ］ 物 理 学 报 ，０ ８，７（ ） ３ ９—３ ３ Ｊ． ２ ０ ５ １ ：３ ５．
３ 通过数 值 计 算 与 试 验 结 果 的 对 比 ，估 得 本 ）
试验 工况 下 的射 流 峰压 值 大 致 在 １ ６ Ｍ ａ附近 ，该 ． Ｐ 值可 为相 关 的水下 爆炸试 验 提供参 考 。 气泡 射流 与壁 面 的作 用是 一个 复杂 的物 理过 程 ， 虽然 国 内外有许 多 学者致 力 于气泡 射流 理论 的研 究 ，
第３ ４卷
由试 验 数 据 以 及 仿 真 试 验 对 比 图 可 以 看 出 ， 气泡射 流对 船底 板 架 的毁 伤作 用 与 冲击 波类 似 ， 只造 成 结 构 局 部 的 破 坏 ，但 其 作 用 冲 量 要 远 大 于 冲击 波 载 荷 ，容 易 对 船 底 板 架 造 成 更 强 烈 的 破 坏 ，
１ ２ 射 流 载 荷 形 式 的 确 定 ．
我 们 已将 射 流 与 壁 面作 用 形式 处 理 为 一股 垂 直
冲击 的水 柱 ，并 且认 为气 泡 射 流 引 起 结构 损 伤 的主
要 原 因是 水 流 驻 压 ，水 柱 的 冲 击 面 积 远 小 于 整 个 船
体板 架 结 构 面 积 ，可 以处 理 为 一 个 小 的 圆形 面 域 。
Ｆｇ ３ Ｓ ｈ ｍｅ ｆｓｒｃｕｅｄ ｍａｅｓ ｂｅ ｔｄ ｂ ｂ ｌ ｅ ｉ． ｃ ｅ ｓｏ ｔｕ ｔｒ ａ ｇ ｕ ｊｃｅ ｕ ｂｅｊｔ
图 ２ 典 型 工 况 下 气 泡 射 流 压 力 时 历 曲线
Ｆｇ ２ Ｐ ｅｓ ｒ ｉ ｉｔｒ ｕｖ ｆ ｕ ｂｅｊｔｉ ｈ ｉ． ｒｓｕｅｔ ｍｅ ｈｓｏｙｃ ｒｅｏ ｂ ｌ ｅ ｎｔｅ ｂ
ｏ ｒｉ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｕ ｉｅｓ ｙ ２ ０， １ ２）：５ ｆＨａｂｎ Ｅ ｇｎ ｅｉ ｎｖ ｒｉ ，０１ ３ （ ｎ ｔ １ ４—１ ８ ５．
［ ］ 张 阿 漫 ， 诗 平 ， ． 同环 境 下 气 泡 脉 动 特 性 实 验 研 究 ３ 王 等 不 ［ ］ 力 学 学 报 ，０ １４ （ ） ７ —８ ． Ｊ． ２ １ ，３ １ ：１ ３
［ ］ Ｐ Ｅ Ｓ ＴＭ Ｓ ｅ ａ． ｏ ａｓ ｆ ｎｉｉａ ｙｓｈ ｒ ａ ｖｐｒ ５ Ｌ Ｓ Ｅ ，ｔ １Ｃ ｌ ｐｅｏ ａ ｔ ｌ ｐ ｅｉ ｌ ａ ｏ ｌ ｎ ｉｌ ｃ ｃｖｙｉ ｔｅｎｉ ｂｒｏｄｏ ｏｉ ｂｕ ｄｒ Ｊ ，Ｆ ａｉ ｈ ｅｇ ｏｈｏ ｆａｓｌ ｏｎ ａ ｔ ｎ ｈ ｄ ｙ［ ］ Ｊ Ｍ，
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射 流与 壁 面相互 作 用 的过程 。基 于 大量 关 于 气 泡 射
流 的文 献 ，导 出适合 水 下 爆 炸 工 程计 算 的射 流 与 壁 面作 用 周期公 式 及 射 流 载荷 形 式 。通 过 舰 船 典 型舱