三介质Mie-Grüneisen混合模型在水下爆炸防护层问题中的应用

来源：计算物理杂志2023年第5期北京时间：

作者：吴宗铎, 满庆洋, 严谨, 庞建华, 孙一方

摘要：研究水下爆炸中的防护层问题, 将爆炸气体、水、防护层或其他材料看成一个混合流场后, 它们的物理状态可以直接用统一形式的Mie-Grüneisen状态方程来表示, 再用Mie-Grüneisen混合模型模拟爆炸气体、水、固态防护层之间的复杂相互作用。计算时, 通过状态方程中的特定参数来区分流体成分的物理特性, 并通过体积分数来区分界面, 同时添加自由进出口边界条件; 计算过程中, 对防护层的效果进行细致研究。研究发现, 防护层的效果取决于材料的冲击阻抗。当冲击波从一种介质进入新介质时, 在新介质冲击阻抗较小的情况下其压力会降低。同时, 进入防护层的冲击波被结构物反射又会形成第二个冲击波。在这个过程中, 对防护层的厚度和距离进行关注, 但是这两个因素并未产生重要影响。

关键词：防护层, 冲击波, Mie-Grüneisen混合模型, 状态方程, 界面