Page 13 - 《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

Reference Reference
10 6 Numerical 10 4 4 Numerical
Overpressure/Pa 10 5 4 Impulse/(Pa.s)

10

10 3 10 3 3

10 2
1 000 2 000 3 000 0 1 000 2 000 3 000
r/m r/m
(a) Peak overpressure (b) Impulse
图 7 地面不同距离处的冲击波参数
Fig. 7 Blast wave parameters on the ground at different radii

3.3 冲击波在复杂地形的传播
计算空中强爆炸所引发冲击波在复杂地形中的传播问题。以当量为 1 kt 且爆高定为 300 m 的空中
爆炸为例，地形资料来源于地理信息系统提供的地表高程数据，假设地表为刚性。构建的计算模型高度
为 500 m，水平尺寸设计为 10 km×6 km。除地形表面外，模型其余边界设置为出流边界。采用了并行计
算及网格自适应技术来提高计算效率，并行度为 160 核。图 8 展示了冲击波在复杂地形环境下的传播情
景，从计算结果可见在复杂地形中传播时（模型右半部分），不规则地形对冲击波的阻挡作用导致了冲击
波传播特征与刚性平面存在显著差异，波阵面的对称性遭到破坏，并且冲击波的强度与地形倾角、曲率
等特征紧密相关。通过数值模拟验证，本文所构建的数值模拟方法能够有效应用于 10 km 规模三维复杂
地形中强爆炸冲击波的高效数值模拟与冲击波载荷预测。

0.1 1.0 2.0 3.0 3.4 0.059 0.20 0.30 0.40 0.50
p/MPa p/MPa

z z
y x y x

(a) t=0.08 s (b) t=0.32 s
0.074 0.10 0.14 0.18 0.22 0.24 0.079 0.10 0.13 0.16 0.20
p/MPa p/MPa

z z
y x y x

(c) t=0.52 s (d) t=0.72 s

021001-10