Page 8 - 《爆炸与冲击》2026年第01期

第 46 卷 黄 超，等： 近水面空中爆炸冲击波的载荷特性 第 1 期

在主冲击波一段时间之后能够观察到低幅值的反射波，而数值模拟为便于问题分析采用了无反射边界，
因此压力曲线比较平滑。水中冲击波的到达时间和初始幅值与实验结果基本一致，但压力曲线均出现
了异常振荡信号，经分析可能是测试线缆绝缘问题导致的。进一步对比分析可知，空气中的冲击波超压
衰减更快，但持续时间更长。

1 000 Mesh size 2 mm
Mesh size 5 mm
Mesh size 10 mm
800 Mesh size 20 mm
K-G formula
Δp/kPa 600
400

200
0
0.5 1.0 1.5 2.0
R/m

图 4 不同网格尺寸模型得到的冲击波超压对比
Fig. 4 Comparison of shock wave overpressures obtained by different mesh size models
1 800 200

Experiment, 0.5 m Experiment, 1.5 m
1 500 Experiment, 1.0 m 150 Experiment, 2.0 m
Simulation, 0.5 m
Simulation, 1.5 m
Simulation, 1.0 m Simulation, 2.0 m
1 200
100
∆p/kPa 900 ∆p/kPa
600 50
300 0

0 −50
0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5
t/ms t/ms
(a) Pressure curves at 0.5 and 1.0 m (b) Pressure curves at 1.5 and 2.0 m

图 5 水面上不同位置的冲击波超压曲线
Fig. 5 Shock wave overpressure curves at different distances on water surface
5 0.5

Experiment, 0.5 m Experiment, 1.5 m
4 Experiment, 1.0 m 0.4 Experiment, 2.0 m
Simulation, 1.5 m
Simulation, 0.5 m
Simulation, 1.0 m Simulation, 2.0 m
3 0.3
∆p/MPa 2 ∆p/MPa 0.2
0.1
1
0
0
−0.1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
t/ms t/ms
(a) Pressure curves at 0.5 and 1.0 m (b) Pressure curves at 1.5 and 2.0 m

图 6 水中不同位置的冲击波超压曲线
Fig. 6 Shock wave overpressure curves at different distances underwater

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