TNT 爆炸的數(shù)值計(jì)算及其影響因素

高軒能，吳彥捷

（華僑大學(xué)土木工程學(xué)院，福建 廈門(mén)361021）

引 言

炸藥爆炸瞬時(shí)能釋放巨大的能量并產(chǎn)生各種效應(yīng)，但破壞力最強(qiáng)、影響區(qū)域最大的是爆炸沖擊波。早期研究爆炸沖擊波效應(yīng)主要以實(shí)驗(yàn)為主，但因爆炸作用的時(shí)程極短，通常在數(shù)十毫秒內(nèi)，爆炸沖擊波即從最大值變?yōu)榱悖绊懺囼?yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)值模擬方法已成為研究爆炸效應(yīng)的重要手段。

爆炸空氣沖擊波超壓計(jì)算常用方法有Sadovskyi公式、Henrych 公式、Brode公式，Aliansov公式 和TM5－1300表格等［1－4］。葉序雙等［5］通過(guò)測(cè)量沖擊波傳播速度轉(zhuǎn)換計(jì)算不同測(cè)點(diǎn)處的沖擊波壓力，對(duì)非理想剛性地面球形炸藥爆炸沖擊波超壓進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究并得到了大藥量TNT 炸藥在地面爆炸時(shí)的沖擊波超壓計(jì)算公式；仲倩等［6］通過(guò)爆炸試驗(yàn)測(cè)得空氣沖擊波峰值超壓，對(duì)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式進(jìn)行了系數(shù)修正；劉偉等［7－10］進(jìn)行了TNT爆炸試驗(yàn)，并與有限元數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比研究，兩者符合較好；楊鑫等［11］將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與Henrych等沖擊波超壓經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行了比較，指出數(shù)值計(jì)算結(jié)果普遍小于經(jīng)驗(yàn)公式；李秀地等［12］在坑道爆炸試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用數(shù)值模擬方法研究了T 型坑道爆炸沖擊波的傳播衰減規(guī)律；盧紅琴等［13－14］討論了有限元網(wǎng)格密度和空氣方程等參數(shù)變化對(duì)數(shù)值計(jì)算結(jié)果精度的影響。由此可見(jiàn)，現(xiàn)有研究主要集中在試驗(yàn)研究或數(shù)值計(jì)算，對(duì)引起爆炸數(shù)值模擬與經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式結(jié)果之間誤差程度不一的原因探討較少。……