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光滑粒子流体动力学方法在二维爆轰中的模拟应用
| 论文题名： | 光滑粒子流体动力学方法在二维爆轰中的模拟应用 |
| 关键词： | 二维爆轰;数值模拟;光滑粒子;舰船生命力 |
| 摘要： | 近年来，舰船生命力成为世界各国研究的热点，而高能炸药在水中爆炸对舰船的破坏作用直接影响了舰船的生命力。因此，有必要对高能炸药在水中爆炸的情形有比较透彻的认识。高能炸药的爆炸过程涉及了自由表面，变形边界，运动物质交界面及极大变形等问题，传统的基于网格的方法，如有限元法，很难处理此类问题。而光滑粒子流体动力学(SPH)方法，是一种自适应性的，具有拉格朗日性质的无网格方法，它很适合处理这种具有极大变形的问题。 高能炸药的一维爆轰有理论解，因此，它常用来作为测试高能炸药数值模拟方法的基准。然而，当所研究的模型由一维变为二维，甚至三维的时候，粒子数目变得非常巨大，仍然采用处理一维问题的方法来研究二维，三维问题，程序运行不仅非常耗时，计算结果的误差也会非常大，甚至错误。本文就是在这种情况下，利用SPH方法对二维TNT的爆轰进行了模拟研究。本文对二种不同的装药方式，利用了二种不同的处理光滑长度的方法进行了模拟，并将所得到的结果与理论值，实验值进行了对比分析，指出了误差产生的根源，并提出了减少误差的方法。由结果可知：采用变光滑长度的方法处理二维爆轰问题，能够得到相当精确的结果。利用SPH方法能较好地预测到不同时刻，爆轰波的图形，同时能得到不同时刻，系统的压力，密度，速度及内能分布，这些结果都达到了较高的精度。这说明利用SPH方法能很好地模拟高能炸药的爆轰过程。 |
| 作者： | 何江华 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 姚熊亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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