沉底装药水中爆炸现象的实验研究

沉底装药水中爆炸现象的实验研究

沉底装药水中爆炸现象的实验研究

杨莉,

汪玉,

汪斌,

黄超

1.

海军装备研究院,北京100161;

2.

中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室,四川绵阳621900

详细信息

通讯作者:

杨莉

刊出日期:

2013-03-25

Experimentalinvestigationonloadingcharacteristics

ofunderwaterexplosionfromabottomcharge

YangLi,

WangYu,

WangBin,

HuangChao

1.

NavalAcademyofArmament,Beijing100161,China;

2.

NationalKeyLaboratoryofShock WaveandDetonationPhysics,InstituteofFluidPhysics,

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Corresponding author:

YangLi

Publish Date:

25 March 2013

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摘要:

为获得沉底装药水中爆炸冲击波传播和气泡运动的一般规律,设计开展了沉底装药水中爆炸原理

性实验,通过观测记录装药沉底爆炸作用过程,并与装药自由场水中爆炸进行对比分析,得到主要结论:沉底

装药水中爆炸存在冲击波水底反射、气泡运动形成水底射流等复杂的载荷效应;沉底爆炸气泡呈半球形依附

在水底并同时急剧膨胀,其在收缩运动中连带水底介质颗粒迅速上浮,同时,气泡形状在水底射流作用下发生

显著变化;沉底爆炸冲击波压力呈指数衰减规律,无明显二次压力波,但由于水底介质作用而形成较强的水底

反射冲击波,一般使得迭加后的冲击波峰值压力高于入射波阵面压力。

关键词:

爆炸力学

/

水下爆炸

/

气泡

/

沉底装药

/

冲击波

Abstract:

Toinvestigatetheshockwavepropagationandthebubblemotionofunderwaterexplosion

fromabottomcharge,principleexperimentsofunderwaterexplosionwereconductedinawatertank.

High-speedcameraswereusedtocapturethegasbubbleformationandcollapse,andpressuretransducerstorecordpressuretimehistoriesatseverallocations.

Comparedwiththeloadingcharacteristics

ofthefree-fieldunderwaterexplosion,someconclusionswereobtained.Underwaterexplosionfroma

bottomchargehasaseriescomplexloadingeffects:shockwavereflection,bubblesharpexpansion,

bubblejetting,andsoon.Duetothebottominfluence,thebubbleshapeandbubblemigrationare

significantlydifferentfromthoseofthefree-fieldunderwaterexplosion,andtheshockwavepropagationtakesonanexponentialdecay,

buthasnotthesecondpressurewave.Forthepointsnearthebottomofthewatertank,

theincidentwavecanbestrengthenedbytheshockwavereflectedfromthe

bottom.

Key words:

mechanicsofexplosion

/

underwaterexplosion

/

bubble

/

bottomcharge

/

shockwave

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