严富怀, 岳松林, 邱艳宇, 王明洋. 冲击波在水土交界面透射和反射压力的计算[J]. 爆炸与冲击.
引用本文: 严富怀, 岳松林, 邱艳宇, 王明洋. 冲击波在水土交界面透射和反射压力的计算[J]. 爆炸与冲击.
Calculation of shock wave transmission and reflection pressure at the water-soil interface[J]. Explosion And Shock Waves.
Citation: Calculation of shock wave transmission and reflection pressure at the water-soil interface[J]. Explosion And Shock Waves.

冲击波在水土交界面透射和反射压力的计算

基金项目: 国际级-爆炸冲击防灾减灾全国重点实验室资助(LGD-SKL-202201)
详细信息
  • 中图分类号: O,3,8,2

Calculation of shock wave transmission and reflection pressure at the water-soil interface

  • 摘要: 冲击波在水土交界面的透射、反射压力计算尚缺乏可靠的计算理论,利用质量守恒方程、动量守恒方程以及水、土的状态方程,分别推导得到冲击波在水、土介质中传播的Hugoniot关系以及p-u曲线,进而从理论上解析得到冲击波在水土交界面处的透射和反射压力。分别建立了水中自由场、水-土分层介质场的二维数值计算模型,其中水、土参数与理论推导时采用的三相介质饱和土计算模型中的参数保持一致。计算结果表明,水土交界面透射、反射压力的理论解与数值解具有高度一致性。采用80 g TNT炸药,距离水土交界面0.1~0.9 m(比例爆距为0.232~2.089 m/kg1/3)爆炸时,得到的透射、反射压力的理论解与数值解误差均小于7%,根据解析解得出反射压力与水中入射压力之比,反射压力系数在1.6~1.8范围内;距离水土交界面0.5 m时,饱和土的含气量在0~10%范围内变化,得到的透射、反射压力的范围为63.8~70.0 MPa,此时其反射压力系数在1.55~1.70范围内。推导得出的冲击波在水土交界面透射、反射压力的计算方法,物理意义明确、计算精度高,可为开展水下爆炸对水底土中工程结构的毁伤评估提供理论基础。
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-12-14
  • 网络出版日期:  2024-03-26

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