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题名水下爆炸载荷作用下的层冰破坏特性研究
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作者
张健
韩新欣
黄祥宏
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机构
江苏科技大学船舶与海洋工程学院
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出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第15期12-17,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52401383)。
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文摘
由于传统破冰船破冰的局限性,利用水下爆炸进行破冰,对舰船在两级航道运营与冰下物探等起着重要作用。层冰与海洋结构物作用时冰载荷较大,为深入探究水下爆炸载荷作用下层冰的破坏特性,本文采用耦合欧拉-拉格朗日算法(CEL)模拟自由液面作用的水下爆炸气泡演化与层冰毁伤过程,与实验结果相互验证,并对不同的爆距、药量和冰厚进行系列计算,分析层冰在水下爆炸冲击波和气泡作用下的毁坏特性。研究发现,爆距选择是决定冰层裂纹形式和产生时间的关键因素,本文水下爆炸破冰最优无量纲爆距约为0.821~1.299;装药量直接决定爆炸能量,是实现爆炸破冰的关键;水下爆炸产生气泡,并伴生水下冲击波,是造成冰层毁伤的重要因素。因此,为确保有效破冰,实现冰层多模态毁伤,需实现装药量和爆距的最佳耦合作用方式。
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关键词
CEL
水下爆炸
冲击波
气泡
冰层破坏
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Keywords
CEL
underwater explosions
shock wave
bubble
ice breakage
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分类号
U674.21
[交通运输工程—船舶及航道工程]
O382.1
[理学—流体力学]
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题名水下爆破破冰机理的数值分析研究
被引量：7
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作者
张忠和
梁向前
王树理
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机构
中国水利水电科学研究院
中国地质大学
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出处
《爆破》
CSCD
北大核心
2015年第3期150-155,共6页
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基金
"十二五"国家科技支撑计划(2011BAK09B02)
国家自然科学基金重点项目(51339006)
中国水利水电科学研究院科研专项(岩集1308)
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文摘
以黄河包头磴口段爆破破冰试验为基础,采用LS-DYNA有限元软件模拟了水下爆破破冰过程,研究冰层在爆破水压力作用下的破坏机理。根据现场试验条件,水深为4.5 m,冰厚0.5 m,10 kg的集中乳化药包位于冰下1.5 m处,同时考虑底部的淤泥的影响,建立了相应的模型进行数值计算。计算得出破坏后的冰层可分为破碎,裂隙和震动三个区,其中冰层破碎区半径约为5.5 m,与现场实测结果一致。研究表明水下冲击波压力对冰层的破坏起主要作用。
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关键词
水下爆破
破冰机理
数值模拟
水中压力
冰层破坏区
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Keywords
underwater blasting
ice breaking mechanism
numerical simulation
water pressure
ice pulver-ized zone
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分类号
O241
[理学—计算数学]
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