密闭空间爆炸冲击波模拟：理论与LS-DYNA仿真

"密闭立方体爆炸冲击波数值模拟分析" 本文深入探讨了爆炸冲击波对密闭立方体结构的影响，特别是在自由场爆炸冲击波理论的框架下，对冲击波在密闭空间内的传播规律和特性进行了详尽分析。研究者首先推导出了一套传导公式，用于描述冲击波在立方体内部的行为。为了验证理论计算的准确性，他们采用了LS-DYNA这一先进的有限元分析软件，对立方体模型的特征点进行数值模拟仿真。 爆炸冲击波在密闭空间中的行为与开放空间大不相同。在密闭环境中，冲击波无法迅速扩散，导致多次反射和相互作用，这不仅使冲击波的动态变得更加复杂，而且加剧了对结构和设备的破坏。研究者通过理论计算和数值模拟仿真，比较了不同测点的首个冲击波超压，发现3个关键特征测点的仿真结果与理论值吻合良好，这一发现对于实际工程中的传感器选择和测点布置具有重要的指导意义。 在密闭空间冲击波理论分析部分，文章讨论了冲击波正反射和斜反射的现象。正反射是指冲击波垂直撞击壁面时，波阵面速度瞬间变为零，产生压力和密度的急剧升高，随后反射回去。自由场中正反射冲击波的超压可以用特定公式来计算。另一方面，斜反射时，反射波超压的计算则更为复杂，需要考虑入射角和反射角的关系。 此外，文章还提到了马赫波的概念，这是由反射波与入射波叠加形成的汇聚波。在一定条件下，当入射角达到特定极限，远距离的反射波会与近距离的入射波相遇，形成强度随距离增加而减弱的马赫波。马赫波的高度也与距爆心的距离有关，通常在近爆区域观察到的马赫波强度更高。 这项研究通过理论分析与数值模拟相结合的方法，揭示了密闭立方体内部爆炸冲击波的传播特性，为理解密闭空间内爆炸事件的物理过程提供了重要见解，并为实际应用中的安全评估和防护措施设计提供了科学依据。