AUTODYN温压炸药有限空间内爆炸效应研究(3)
1.2 国内外研究现状
1.2.1 温压技术研究现状
1.2.2 有限空间研究现状
1.2.3 有限空间数值模拟
1.3 本文主要工作
本文采用AUTODYN有限元计算软件，对340g温压炸药（RDX/AP/Al/粘结剂=51/8/37/4）在有限空间内爆炸冲击波的传播进行了研究，并与实验结果进行了比较和研究，分析了温压炸药具有的显著后燃效应及爆炸冲击波在有限空间内的传播特性。主要包括以下几个方面：
（1）全面查阅与数值模拟相关的文献，并浏览了部分国外文献，了解了数值模拟在研究爆炸冲击波方面的重要作用及优势。
（2）通过相关的实验手段研究温压炸药在有限空间内的爆炸效应，对冲击波的传播过程和规律进行重点讨论。
（3）通过对温压炸药在有限空间内的爆炸进行数值模拟研究，掌握温压炸药在有限空间内爆炸冲击波的传播特性及压力分布规律，并验证实验数据。
（4）讨论了计算模型的网格密度、形状尺寸和状态方程对爆炸冲击波传播的影响。
2 空气冲击波的传播、反射和聚焦现象
2.1 空气冲击波的传播
当炸药完全爆炸以后，位于爆炸产物前沿的爆轰波将传播至炸药与空气相接触的界面上，使空气在极短的时间内产生剧烈的压缩。这种扰动非常之强烈，同时使能量从爆炸产物中传递到周围的空气中发生能量交换，在空气中产生一个强冲击波，并以球形向四周膨胀传播。它的初始传播速度远非声速可比，但随着冲击波球面的不断扩大，传播距离越来越远，能量在此过程中逐渐耗散，使波速不断下降，最终衰减为声波。由于爆炸产物及空气像球面一样向四周膨胀扩散，导致在爆炸中心附近，压力会因气体的过度膨胀而下降，以致在爆心处出现负压。
概括来说，一方面冲击波在扩散的过程中强度不断减弱，波速也不断减小；另一方面，冲击波在空间内传播所经过的任意一点，其压力都会随时间不断减小并有振荡现象。
对于冲击波现象的实验研究，尤其是研究药量非常大的爆炸现象时，往往是伴随着很多困难的，同时所需的经费数目也异常庞大。因此，相似理论有了很好的应用空间，从空中爆炸研究工作开始时就很重视利用相似理论进行分析，寻找比例定律模型，人们希望通过进行小药量冲击波参数的测试，类比推断出相应条件下大药量爆炸时冲击波的参数。