PDF《TNT 爆炸的数值计算及其影响因素》

火炸药学报樽 蜃 嶙蟮3 8卷第3期20

1 5年0 6月DOI:10.

1 4

0 7

7 / j . i s s n .

1 0

0 7

7 8

1 2.

2 0

1 5.

0 3.

0 0

6 TNT 爆炸的数值计算及其影响因素 高轩能, 吴彦捷 ( 华侨大学土木工程学院, 福建 厦门

3 6

1 0

2 1 ) 摘要: 应用 L S D YNA 有限元程序建立了模拟 TN T 爆炸的数值计算模型并进行了空爆冲击波超压等数值计算. 通过数值计算结果与经验公式和试验数据的对比分析, 验证了计算模型和参数取值的可信性.基于数值计算结 果, 分析了炸药材料参数、 T N T 药量、 单元网格密度、 建模方式、 空气域形状和炸药形状等参数变化对爆炸冲击波 超压的影响.结果表明, 与试 验结果相比, 数值计算结果可以作为爆炸冲击波超压的下限值, 而Henrych公 式、 S a d o v s k y i 公式和 G B

6 7

2 2

2 0

0 3公式给出的是超压的中位和下位值;

炸药材料参数的取值、 单元网格密度和炸药形 状对数值模拟结果的影响与比例距离相关, 比例距离小于2.

0 时, 不能忽视其影响;

冲击波超压会随 T N T 药量的 增加而小幅度增加, 但建模方式和空气域形状对数值计算结果的影响可以忽略不计. 关键词: 爆炸力学;

TN T;

爆炸;

数值模拟;

冲击波;

参数分析 中图分类号: T J

5 5;

O

3 8

2 文献标志码: A 文章编号:

1 0

0 7

7 8

1 2 (

2 0

1 5 )

0 3

0 0

3 2

0 8 荦 镒 状 状遄 荦 镒GAOX u a n N e n g ,WU Y a n J i e ( C o l l e g eo fC i v i lE n g i n e e r i n g ,H u a q i a oU n i v e r s i t y , X i a m e n3

6 1

0 2 1, C h i n a ) :A n u m e r i c a lc a l c u l a t i o n m o d e lf o rs i m u l a t i n gt h eTN Te x p l o s i o n w a se s t a b l i s h e db yu s i n gL S D YNA f i n i t ee l e m e n tp r o g r a ma n dt h en u m e r i c a lc a l c u l a t i o no fe x p l o s i v es h o c k w a v e sf o ra i re x p l o s i o n w a sc a r r i e do u t . T h r o u g hc o m p a r a t i v ea n a l y s i so f t h en u m e r i c a l r e s u l t sw i t he m p i r i c a l f o r m u l aa n de x p e r i m e n t a l d a t a , t h ec r e d i b i l i t y o f t h ec a l c u l a t i o nm o d e l a n dp a r a m e t e rs e l e c t i o nw a sv e r i f i e d . B a s e do nt h en u m e r i c a l c a l c u l a t i o nr e s u l t s , t h ee f f e c t o f c h a n g e i nm a t e r i a l p a r a m e t e r so f e x p l o s i v e , TN Td o s a g e , u n i tm e s hd e n s i t y ,m o d e l i n gw a y s , a i rd o m a i ns h a p e s a n ds h a p e so fe x p l o s i v ee t c .o nt h ee x p l o s i v es h o c k w a v e so v e r p r e s s u r e w a sa n a l y z e d .T h er e s u l t ss h o wt h a t c o m p a r e dw i t ht h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t s , t h en u m e r i c a lc a l c u l a t i o nr e s u l t sc a nb eu s e da st h el o w e rl i m i to ft h e e x p l o s i v es h o c k w a v e so v e r p r e s s u r e ,w h e r e a st h eo v e r p r e s s u r e sf r o m H e n r y c hf o r m u l a ,S a d o v s k y if o r m u l aa n d f o r m u l a i nG B

6 7

2 2

2 0

0 3a r e t h em e d i a na n d l o w e rv a l u e . T h ee f f e c t so fp a r a m e t e r s e l e c t i o no fm a t e r i a l s , u n i tm e s h d e n s i t ya n de x p l o s i v e s h a p e so n t h en u m e r i c a l s i m u l a t i o nr e s u l t s a r e r e l a t e d t o t h e s c a l e dd i s t a n c e , t h e e f f e c t s c a nn o t b e i g n o r e dw h e nt h es c a l e dd i s t a n c ei sl e s st h a n2.