炸药水中爆炸冲击因子的新型计算方法

胡宏伟 宋浦 王建灵 郭炜 徐洪涛 金鹏刚 任松涛

胡宏伟, 宋浦, 王建灵, 郭炜, 徐洪涛, 金鹏刚, 任松涛. 炸药水中爆炸冲击因子的新型计算方法[J]. 爆炸与冲击, 2014, 34(1): 11-16.
引用本文: 胡宏伟, 宋浦, 王建灵, 郭炜, 徐洪涛, 金鹏刚, 任松涛. 炸药水中爆炸冲击因子的新型计算方法[J]. 爆炸与冲击, 2014, 34(1): 11-16.
Hu Hong-wei, Song Pu, Wang Jian-ling, Guo Wei, Xu Hong-tao, Jin Peng-gang, Ren Song-tao. A new calculation method for shock factor of underwater explosion[J]. Explosion And Shock Waves, 2014, 34(1): 11-16.
Citation: Hu Hong-wei, Song Pu, Wang Jian-ling, Guo Wei, Xu Hong-tao, Jin Peng-gang, Ren Song-tao. A new calculation method for shock factor of underwater explosion[J]. Explosion And Shock Waves, 2014, 34(1): 11-16.

炸药水中爆炸冲击因子的新型计算方法

基金项目: 总装重大预先研究专项项目(00401030701)
详细信息
    作者简介:

    胡宏伟(1982—),男,硕士,工程师

  • 中图分类号: O383.1

A new calculation method for shock factor of underwater explosion

  • 摘要: 针对水中爆炸冲击因子在近场范围内的一些不足,利用水中爆炸冲击波的最大峰值压力与正相冲量的乘积推导了冲击因子的表达式。通过水中爆炸实验,得到了几种典型炸药的冲击波参数及其相似方程。利用该公式计算了水中爆炸冲击因子及其装药指数,并与基于平面波的水下爆炸冲击因子进行了对比。结果表明:冲击因子中的装药指数n=0.5不仅适合所有以TNT为基本组分的炸药,也适合于RDX、HMX基的炸药。在修正冲击波形状的基础上,由峰值压力与冲量的乘积推导的冲击因子计算公式,从冲击波的毁伤作用的角度表述了水中爆炸冲击因子的物理意义,在计算近场冲击因子时具有更高的准确性。
  • 图  1  实验布局图

    Figure  1.  Experimental layout

    图  2  不同距离处的冲击因子

    Figure  2.  The shock factors at different distances

    表  1  几种典型炸药的相似系数和装药指数

    Table  1.   Exponentsα,K,nfor various high explosives

    表  2  炸药配方及爆热

    Table  2.   Explosive formulation and explosion heat

    表  3  不同组分炸药的相似系数和装药指数

    Table  3.   Exponentsα,K,nfor various explosives compositions

    表  4  水中爆炸冲击波峰值压力和冲量

    Table  4.   Shock wave peak pressure and impluse of underwater explosion

    表  5  不同距离处的冲击因子

    Table  5.   The shock factors at different distances

  • [1] Liang Cho-chung, Tai Yuh-shiou. Shock responses of a surface ship subjected to noncontact underwater explosions[J]. Ocean Engineering, 2006, 33: 748-772. doi: 10.1016/j.oceaneng.2005.03.011
    [2] 姚熊亮, 曹宇, 郭君, 等. 一种用于水面舰船的水下爆炸冲击因子[J]. 哈尔滨工程大学学报, 2007, 28(5): 501-509. doi: 10.3969/j.issn.1006-7043.2007.05.004

    Yao Xiong-liang, Cao Yu, Guo Jun, et al. Research on the response of warships to impulsive factor of underwater explosions[J]. Journal of Harbin Engineering University, 2007, 28(5): 501-509. doi: 10.3969/j.issn.1006-7043.2007.05.004
    [3] 库尔 P. 水下爆炸[M]. 北京: 国防工业出版社, 1960: 202-205.
    [4] Reid W D. The response of surface ships to underwater explosions[R]. Canberra, Australia: Defense Science and Technology Organization, 1996.
    [5] O’Hara G J, Cunniff P F. Scaling for shock response of equipment in different submarines[J]. Shock and Vibra-tion, 1993, 1(2): 161-170. doi: 10.1155/1993/298290
    [6] Held M. Similarities of shock wave damage in air and in water[J]. Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 1990, 15(4): 149-156. doi: 10.1002/prep.19900150406
    [7] Mellor M. Blasting and blast effects in cold regions: Underwater explosions[R]. Hanover, New Hampshire: Cold Regions Research and Engineering Laboratory, 1986.
    [8] 王建灵, 赵东奎, 郭炜, 等. 水下爆炸能量测试中炸药入水深度的确定[J]. 火炸药学报, 2002, 25(2): 30-31;44. doi: 10.3969/j.issn.1007-7812.2002.02.012

    Wang Jian-ling, Zhao Dong-kui, Guo Wei, et al. Determination of the reasonable depth of explosives in water to measure underwater explosion energy[J]. Chinese Journal of Explosives & Propellants, 2002, 25(2): 30-31;44. doi: 10.3969/j.issn.1007-7812.2002.02.012
    [9] 赵继波, 谭多望, 李金河, 等. 柱形装药水中爆炸近场径向压力测试初探[C]∥第五届全国爆炸力学实验技术会议论文集. 西安: 中国力学学会爆炸力学实验技术专业组, 2006: 89-92.
    [10] 胡宏伟, 王建灵, 徐洪涛, 等. RDX基含铝炸药水中爆炸近场冲击波特性[J]. 火炸药学报, 2009, 32(2): 1-5. doi: 10.3969/j.issn.1007-7812.2009.02.001

    Hu Hong-wei, Wang Jian-ling, Xu Hong-tao, et al. Underwater shockwave characteristics of RDX-based aluminized explosives in near-field range[J]. Chinese Journal of Explosives & Propellants, 2009, 32(2): 1-5. doi: 10.3969/j.issn.1007-7812.2009.02.001
    [11] Bjarnholt G. Suggestions on standards for measurement and data evaluation in the underwater explosion test[J]. Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 1980(2/3): 67-74.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-07-18
  • 修回日期:  2012-11-21
  • 刊出日期:  2014-02-10

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