Page 54 - 《爆炸与冲击》2025年第9期

第 45 卷 王 振，等： 平整壁面通道内冲击波传播试验研究 第 9 期

模 拟 得 到 的 冲 击 波 衰 减 趋 势 与 试 验 、 仿 真 以 及 国 内 学 者 给 出 的 计 算 结 果 一 致 性 较 好 ， 如 图 16

所示。

0.8

EMI [22]
0.7 YANG, et al [23]
YANG, et al [24]
XU, et al
[25]
0.6
Overpressure peak/MPa 0.5
Experimental results
Simulation results
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0 50 100 150 200 250
(LS/Q)/(m ·kg )
3
−1
图 16 试验和模拟结果与已有预测模型结果对比 [22-25]
Fig. 16 Comparison between the experimental, numerical results and existing predictions [22-25]

5 结 论

通过长直单兵通道内的爆炸冲击波传播试验与数值模拟，分析了荷载曲线的演化过程，结合超压时
程曲线与压力云图阐释了冲击波传播过程中波阵面运动及相互作用对冲击波参数的影响机理，得到以
下结论。
(1) 通道内冲击波传播速度和超压峰值整体随传播距离的增大而下降，正超压持续时间和冲量则不
断延长和增大。当装药量从 0.5 kg 增加至 1.0 kg 时，各冲击波参数均有所提升，装药量对超压峰值衰减
率的影响较小。当爆心距离从口内 1 m 移至口外 1 m 时，口内最大峰值从 583.6 kPa 减小至 177.4 kPa；超
压峰值与第 1 峰值的比值从 156.84% 提升至 234.13%；最大冲量从 612.5 kPa·ms 降低至 256.8 kPa·ms。
(2) 超压时程曲线轮廓特征随传播距离的增大不断变化。近爆源通道段内，超压时程曲线上第 1 个
正超压段内存在多个显著的反射峰值，反射峰值甚至高于第 1 峰值；随着传播距离的增大，反射峰值逐
渐向第 1 峰值靠近，峰值数量减少，曲线轮廓形状逐渐演变为三角形。
(3) 结合数值模拟发现，波阵面运动导致超压时程曲线的演变。反射波与前波面的叠加减慢了
第 1 峰值的衰减速度，在部分通道段甚至导致第 1 峰值和传播速度的上升，在 9 m 处，工况 1～4 的
第 1 峰值相较于前一测点的第 1 峰值分别增大了 35.7%、47.4%、53.2% 与 93.2%。在较远处通道段内，
连续多批次的波阵面使得正超压持续时间显著延长。
(4) 基于试验和数值模拟结果，在现有通道内冲击波预测模型的结果上进一步优化，得到了通道尺
寸满足人员进出、具有实际工程参考意义的通道内冲击波超压预测模型。

参考文献：
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DOI: 10.3969/j.issn.1671-1815.2018.05.034.

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