4。4  不同边界下冲击波的压力变化 40

4。4。1  近自由液面冲击波压力仿真 40

4。4。2  刚性边界附近冲击波压力仿真 43

4。4。3  两种不同边界仿真结果分析 45

4。5  本章小结 45

结语 46

致谢 48

参考文献 50

第1章  绪论

1。1 立题背景及研究意义源C于H优J尔W论R文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ752-018766

从 20 世纪初以来，科学技术与军事实力以及战争之间就存在着密不可分的关系， 科学技术决定并影响着国家军事实力的提高，而另一方面，战争也会对科学技术的发 展产生影响。为了解决区域冲突、维护国家主权，战争成了不可避免的方式之一，而 军事实力作为一个国家综合国力的重要组成部分，是一种“产出”，是极其重要的国 家战略资产。现如今各国对于主权的争夺已经逐步从陆地转移到海洋，海洋的地位正 因在人类在生存发展中的需求而不断地提高，随着争夺海洋战略利益逐渐成为国际军 事竞争的焦点，此番权益之争越来越激烈，范围也越来越广泛，涉及海峡岛屿、海洋 资源、国家海域等多个方面。

舰船作为海上作战的单位和载体，水下接触爆炸及非接触爆炸都非常容易使其受 到严重毁伤，其中包括鱼雷、水雷、深水炸弹等武器攻击带来的伤害。接触爆炸产生 的大部分能量会在船体结构损伤时被消耗，同时也会涉及一些舱内的设施设备，大多 数情况下都是对局部强度造成破坏，严重时会使船体破舱进水甚至沉没。非接触爆炸 会引起许多复杂载荷作用，包括爆炸初期产生的冲击波、气泡及气泡脉动过程产生的 射流等，使壳壁板在一定程度上发生大面积塑性形变，造成难以修复的大范围设备破 坏，如电子设备的失效和机械设备的位移等，同时舰船局部或总体结构也会受到严重 破损，造成舰沉人亡的恶果。2010 年 3 月 26 日发生的韩国海军“天安号”警戒舰沉海事件，就是鱼雷爆炸所造成的非接触性爆炸导致船尾推进器被炸毁所致，如图 1。1所示。

鉴于此，本文以水下爆炸气泡与边界耦合作用数值模拟为研究对象，以军事应用 为工程背景，采用数值模拟气泡在不同边界情况下的脉动过程，获得许多试验无法测 量得到的数据，节省了研发水下结构、武器系统的时间和成本，也可以使研究工作更 科学、准确、有效，以此来确保船舶能够正常运行，提高其安全性、生命力和作战能 力，增加水下武器的毁坏作用。 

图 1。1 “天安号”受非接触性爆炸沉没示意图

1。2 水下爆炸研究领域的历史和现状

1。2。1 水下爆炸理论分析的历史及现状

1。2。2 水下爆炸试验研究的历史及现状

1。3 国内外水下爆炸研究综述小结论文网

纵观国内外，随着科学技术的迅速发展，对于水下爆炸研究的手段不断进行更新 和完善，水下爆炸领域的研究已经较为全面系统并取得了丰硕的研究成果。然而由于 经济、技术等方面的原因，目前水下爆炸研究存在的问题主要有以下几个方面：

（1）现有的气泡理论模型大多数假设气泡在膨胀收缩阶段保持球形不变，而实 际上气泡在流场中，均呈现非球状特征，由于气泡的不稳定性、不对称性，理论和实 际无法达到很好的统一。