Page 12 - 《爆炸与冲击》2026年第2期

第 46 卷 寿列枫，等： 大尺度复杂环境下的强爆炸冲击波传播数值模拟技术研究 第 2 期

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力为 101.3 kPa，初始密度为 1.29 kg/m 。由于冲击波传播的对称性，采用二维柱对称模型来简化计算，计
算区域在 r=0 和 z=0 设为固壁反射边界条件，其余边界设为无反射边界条件。
计算得到典型时刻的冲击波压力等值线如图 6 所示，当空中强爆炸产生的冲击波传播到地面时，最
早在爆心投影点发生正反射，然后以逐渐增大的入射角发生斜反射，产生双激波结构的规则反射（图 6(b)）。
随着冲击波向外继续传播，入射角不断增大。当入射角增大到临界角附近时将发生马赫反射，此时反射
波阵面和入射波阵面的交点离开地面，形成垂直于地面的马赫杆（图 6(c)）。随着冲击波的进一步传播，
马赫杆不断增长，并不断与入射波聚合，最终形成半球反射（图 6(f)）。

1 150 1 150

1 000 1 000
800 800
p/MPa p/MPa
z/m 5 z/m 2.8
500
4 500
300 3 300 2.0
2 1.0
100 1 100
0 0.1 0 0.1
0 200 500 800 1 000 1 200 0 200 500 800 1 000 1 200
x/m x/m
(a) t=0.02 s (b) t=0.07 s
1 150 1 150
1 000 1 000

800 800
p/MPa p/MPa
z/m 500 1.4 z/m 500 0.55
0.50
1.0 0.40
300 0.8 300
0.5 0.30
100 0.2 100 0.20
0 0.085 0 0.10
0 200 500 800 1 000 1 200 0 200 500 800 1 000 1 200
x/m x/m
(c) t=0.12 s (d) t=0.22 s
1 150 1 150
1 000 1 000

800 800
p/MPa
z/m 0.36 z/m p/MPa
500 500 0.13
0.30 0.12
0.25
300 300 0.11
0.20
100 0.15 100 0.10
0 0.088 0 0.09
0 200 500 800 1 000 1 200 0 200 500 800 1 000 1 200
x/m x/m
(e) t=0.32 s (f) t=2.0 s

图 6 空中强爆炸典型时刻的压力云图
Fig. 6 Pressure contours of air blast at typical moments
图 7 给出了数值计算得到的地面冲击波载荷分布（峰值超压和冲量）与实测结果拟合的经验公式 [69]
的对比情况。由对比可知，计算得到的地面冲击波参数与实测结果符合较好，最大误差不超过 30%。

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