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《国防科学技术大学》 2007年
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炸药爆轰及水下爆炸的SPH数值模拟研究

时立国  
【摘要】: 本论文对炸药爆轰及水下爆炸的光滑粒子流体动力学(SPH)数值模拟方法进行了理论研究、程序设计和算例分析,主要工作和研究成果如下: 1.调研了大量SPH方法的相关文献,掌握了SPH方法的基本理论和数值模拟程序的设计方法,并通过大量的程序实践,对SPH数值计算相关问题、SPH方法在应用中存在的缺陷和不足以及SPH方法的研究进展和发展趋势有了较好的了解; 2.调研了炸药爆轰及水下爆炸方面的相关文献,对于炸药爆轰及水下爆炸的理论及研究现状有了一定的了解;在此基础上选取了适当的可用于炸药爆轰及水下爆炸模拟的控制方程和物态方程,并说明了所选取的炸药爆轰模型在SPH方法中的具体实施步骤及其运行机理; 3.用SPH方法对求解炸药爆轰及水下爆炸问题的基本方程组进行了离散,并编制了直角坐标系下的适合广义流体动力学和炸药爆轰及水下爆炸问题研究的SPH计算程序; 4.应用所编制的程序,对一系列炸药爆轰及水下爆炸问题进行了数值模拟和分析。在炸药爆轰模拟中,本文对一维平板炸药爆轰和平面二维楔形装药爆轰两个算例进行了研究分析,从模拟分析结果可知,应用SPH方法能很好地预测出爆轰波的大小和形状,以及爆炸过程中的压力分布,并且模拟过程中炸药爆炸的主要物理性质都能被捕获下来;在水下爆炸模拟中,通过引入点对点交界面处理方法,分别对一维平板炸药水下爆炸和二维方形炸药水下爆炸进行了模拟。数值算例结果显示,SPH方法经过一些适当的调整后在模拟水下爆炸早期的物理现象(如冲击)时非常有效。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O382.1

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【参考文献】
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