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水下刚性壁装药爆炸气泡简化模型和数值仿真
引用本文:杜志鹏,汪玉,辛春亮.水下刚性壁装药爆炸气泡简化模型和数值仿真[J].计算机仿真,2009,26(4).
作者姓名:杜志鹏  汪玉  辛春亮
作者单位:1. 海军装备研究院,北京,100073
2. 北京理工大学,北京,100081
摘    要:为预测沉底装药水下爆炸产生气泡的最大半径和脉动周期,建立了水下刚性壁上的装药爆炸产生气泡的动力学模型.从Bernoulli方程和能量守恒两个角度推导出描述半球形气泡径向运动的流体动力学方程,通过能量法确定了方程的初始条件.对方程数值求解得到第一脉动周期内气泡半径和径向运动速度随时间变化的曲线.利用ANSYS-AUTODYN软件的高精度Euler-Godunov求解器和计算结果映射技术,建立了水下刚性壁上装药爆炸产生气泡运动的数值仿真模型.计算得到了气泡膨胀、收缩、上浮和脉动压力时程曲线及其几何形状变化规律.理论模型与仿真计算得到的气泡半径、脉动周期和径向运动速度均吻合,说明该理论模型满足工程所需精度要求.

关 键 词:水下爆炸  气泡动力学  刚性壁面  数值仿真  映射技术

Simplified Bubble Dynamic Model and Numerical Simulation of Charge Underwater Explosion on a Fixed Rigid Floor
DU Zhi-peng,WANG Yu,XIN Chun-liang.Simplified Bubble Dynamic Model and Numerical Simulation of Charge Underwater Explosion on a Fixed Rigid Floor[J].Computer Simulation,2009,26(4).
Authors:DU Zhi-peng  WANG Yu  XIN Chun-liang
Affiliation:1.Naval Academy of Armament;Beijing;100073;China;2.Beijing Institute of Technology;100081;China
Abstract:A Simplified bubble dynamic model of charge underwater explosion on a fixed rigid floor is presented to meet the project specification.Rayleigh-Plesset equation is deduced both via conservation of energy and Bernoulli equation in water.Initial conditions are discussed for the numerical calculation of the hemispheroidal bubble dynamic equation.The bubble radial shape and velocity of first impulse period are obtained by numerical integration on the dynamic equation.The high precision Euler-Godunov solver and ...
Keywords:Underwater explosion  Bubble dynamic  Fixed rigid floor  Numerical simulation  Remap technic  
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