AUTODYN水下爆炸冲击波数值模拟研究与关键技术

本文主要探讨了在水下环境中利用AUTODYN数值计算软件对TNT爆炸冲击波进行模拟的方法和关键参数优化。AUTODYN是一款广泛应用于爆炸动力学研究的高级数值模拟工具，它在处理复杂流体动力学问题，如爆炸过程中的高压波传播，具有显著的优势。 首先，作者强调了在水下爆炸模拟中，由于爆炸初期产生的爆轰波和水中冲击波具有高频特性，这就要求计算模型必须具有足够的精度和分辨率。他们提出网格密度对于模拟这种特性至关重要，建议将网格划分精细到峰压衰减时间常数内至少采样100次，以确保能够准确捕捉到这些高频波动的细节。 其次，人工粘性系数的选择也对模拟结果有着显著影响。过大的人工粘性会平滑掉冲击波峰值超压，导致压力曲线失真。因此，通过采用较小的人工粘性系数，可以在保持计算效率的同时，保留冲击波的压力峰值信息。 此外，为了获得更精确的结果，文中提到对计算结果进行低通滤波是必要的步骤。低通滤波有助于去除高频噪声，使模拟得到的压力曲线更加接近于实际的物理现象，从而在分析冲击波在水中的衰减演化过程中提供更可靠的数据。 关键词“爆炸力学”突出了文章的核心研究领域，即爆炸事件中涉及的力学原理和行为。而“数值模拟”则强调了使用计算机模型来预测和理解爆炸过程的重要性。另外，“网格密度”和“人工粘性”作为技术参数，直接关系到模拟的精度和效果。最后，“冲击波”和“水中传输”则明确了模拟的具体环境和目标。 这篇论文通过AUTODYN水下爆炸数值模拟的研究，为实际工程中的爆炸安全评估、设计和防护提供了实用的计算方法和技术指导，对于提高水下爆炸响应的理解和控制具有重要的实际意义。