（2）熟练掌握 ANSYS 进行建模，各种静态和动态分析，在此基础上运用             ANSYS/LS-DYNA 研究简单结构的抗爆性能；熟练利用 ANSYS 有限元软件对单层 板，双层板在空中爆炸冲击波载荷作用下的动态响应进行模拟。 

（3）对不同板厚和爆距下的板壳结构的抗爆性能进行研究，并且对研究得到的 结果进行对比分析。 

（4） 进一步使用有限元软件对舰船舷侧防护结构的动态响应进行模拟，并研究 其在空爆载荷作用下的变形和破坏形式，提出提高舷侧防护结构抗爆性能的意见和建 议。 

第二章  空气爆炸基本理论及其计算方法 

2。1 引言

研究舷侧结构在空爆载荷作用下的的抗爆性能，首先要学习了解空气中爆炸的相 关基本理论，空气中爆炸冲击波的形成与传播规律。 并在此基础上研究炸药在空气 介质中爆炸时的特点，和空气爆炸冲击波对结构的破坏作用。 文献综述

2。2  空气爆炸基本理论

2。2。1  空气中爆炸冲击波的形成

炸药在空气中爆炸后瞬间转变为高温高压的爆炸产物。爆炸产物在空气中膨胀， 其结果是在爆炸产物内形成稀疏波。同时，爆炸产物强烈地压缩空气，在空气中形成 空气冲击波，称为爆炸波或爆轰波[1]。爆炸产物的膨胀规律可以近似地用多方指数型 状态方程来表示 

                                pvr  const                                                  （2-1）

  式中， p     为爆炸产物的压力； v  为爆炸产物的比容（即单位质量的爆炸产物所

占有的容积）， 是多方指数，它和爆炸产物的密度、组成有关， 值随着密度的 增大而增大。 

2。2。2  空气爆炸冲击波的传播规律

当冲击波从波源向外运行时，波阵面后的压力也下降，在某一距离处，波阵面后 的压力下降到比周围的大气压力低，形成冲击波的负压区，该处的冲击波不是被挤开 而是被吸入。在负压区的尾部，压力又回升到与周围相同，通常最大负压约为-0。3×     105   pa [2]     。图 2。1，为冲击波压力随距变化情况。

图 2。1 爆炸冲击波超压随距离衰减

冲击波在媒介中的传递是一个不等熵的过程，在传递过程中因为空气绝热压缩产 生不可逆的能量消耗，并且与冲击波的强度成正比。因此爆炸冲击波在空气中传递时， 波阵面的压力会快速降低，然后下降的趋势会减缓。当传播距离足够远的时候，冲击 波就成为了声波。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

对于空间中某一固定点，由于阻尼等各种复杂原因，空气冲击波侧向超压值随时 间很快衰减，典型的衰减曲线如图 2。2 所示。

图 2。2 爆炸冲击波超压随时间衰减

图 2。2 中，在爆炸初期阶段，爆炸产物不断挤压空气，压力急剧下降（图中 BC段）。当爆炸产物膨胀到与周围环境压力 P0 相平衡时（图中 C  点），爆炸产物仍然借

助惯性效应继续膨胀，直至惯性效应结束为止。这时环境压力 P0 已经超过爆炸产物的 平均压力，爆炸产物也达到了最大的体积。此时压力平衡状态被打破，周围空气又开 始挤压爆炸产物，使爆炸产物压力回升（图中 DE 段）。图中 E 点之后开始新一轮的 收缩和扩张[3]。