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无论是在军事还是在民用方面，水下爆炸的运用领域都非常广泛。总的说来，水下爆炸研究领域涉及炸药的水下爆炸性能、炸药水下爆轰过程、深水爆炸的理论和实验研究、水下爆炸过程的数值模拟、流固耦合算法、水下爆破、水下爆炸加工、水下爆炸地震勘探、水下爆炸实验设备、常规材料和新型材料结构的水下爆炸冲击响应等。根据本文的研究内容，将水下爆炸冲击波传播过程、气泡脉动载荷相关研究现状进行综述。60467
冲击波及气泡载荷研究综述，水下爆炸后冲击波在水中高速传播，其高压具有很强的毁伤性；若爆深足够，将发生气泡脉动现象，虽然气泡脉冲波峰值压力相对于冲击波而言小，但其作用时间长，因此毁伤性仍不可忽视；水下爆炸后续发生的结构物毁伤及浅水爆炸都和冲击波或气泡现象有关，由此可见，研究水下爆炸对结构物的毁伤还是研究浅水爆炸中的水面效应，对炸药爆炸产生的冲击波和气泡现象的研究都是至关重要、不容忽视的。
R.H.Cole的《水下爆炸》[2]对水下爆炸的研究具有开创性的意义，该书总结了当时有关水下爆炸的实验及理论研究的主要成果，介绍了水下爆炸的现象、物理及化学变化特性、水下爆炸载荷传播及分布特点、水下爆炸的实验研究方法及水下爆炸载荷测试技术，并从理论上探讨了水下爆炸机理论文网，其很多计算公式至今仍被广泛采用；另外一部水下爆炸的权威著作是前苏联科学家Zamyshlyayev等[3]（1973）著的《Dynamic Loading in Underwater Explosion》该书在库尔研究成果的基础上作了进一步的发展，全面系统地论述了冲击波和随后的压力波，并研究了冲击波在自由面和水域底部的非线性效应[4]。 Michael[5]等对当时的水下爆炸数据进行了综合，描述了水下爆炸的整体特性，得出了各种炸药在冲击波传播、气泡脉动等方面不少的经验公式，其中有关水面效应的经验公式具有一定的参考意义，但由于经验公式的推导是由为数不多的数据得来的，因而，在运用时仍需要谨慎；Sanasaryan[6]从理论上分析了静水压力对于水下爆炸冲击波和气泡脉动等特性参数的影响，并结合实验结果说明了气泡脉动最大半径与静水压力的1/3次方成反比，气泡脉动周期与静水压力的5/6次方成反比，而冲击波峰值压力基本不随静水压力变化，但是冲击波比冲量随静水压力的增大而减小。国内方面，梁龙河等[7]开发了一套考虑了热传导的综合拉氏一维不定常弹塑性流体力学计算程序SINL，并以此对水下爆炸产生的冲击波及气泡脉动规律进行了研究，给出了不同炸药情况下的不同规律变化；梁龙河等[8]还使用二维欧拉多流体网格法流体力学计算程序MFIC，对带有3mm厚铝壳或刚壳的柱形炸药水下一端起爆后产生的冲击波进行了二维数值模拟研究。张振华等人[14]应用商业有限元程MSC．DYTRAN数值模拟了球形药包在无限水域中爆炸产生的冲击波。通过和经验公式计算结果的比较。证明采用合理的计算参数和有限元模型能够较好地模拟水下爆炸冲击波的传播过程。方斌等人[15]研究了状态方程、网格密度、人工粘性对数值模拟的影响。闫伟杰等人[16]应用LS-DYNA有限元程序中的拉格朗日算法对假设的一维柱对称计算模型进行计算,模拟了水下爆炸的冲击波及气泡脉动过程,定性的研究了冲击波传播及气泡脉动的规律以及装药深度对水下爆炸冲击波、气泡脉动所产生的影响。
模拟工具选择及实验验证，AUTODYN程序[9] [10] [11] [12]是美国Century Dynamics公司开发的用于处理几何和材料大变形的非线性瞬态动力分析程序，是国际军工行业常用软件，在国际军工行业享有盛誉。其前后处理和主求解器无缝集成，采用交互式菜单操作。AUTODYN具有丰富的求解算法，包括三种Euler算法（Euler多物质，Euler-FCT，Euler-Godnov）、Lagrange算法、ALE算法、Shell算法、SPH算法、Beam算法以及混合处理方法（本文采用Euler算法）。AUTODYN集成了有限元、计算流体动力学和流体编码的多种处理技术，可以模拟各类冲击响应、高速/超高速碰撞、爆炸及其作用问题，尤其在弹药工程领域应用广泛。本文将利用数值模拟软件AUTODYN对水下爆炸过程[13]，主要是冲击波传播、气泡脉动过程等进行数值模拟研究。但数值模拟的成果必须要有实验的验证才能用以实际的运用中，本文采用将数值模拟的结果和实验进行对比的方法增强模拟的可信度。