基于新型轴对称无网格方法的水下爆炸冲击波和气泡运动数值模拟

来源：同济大学学报·自然科学版杂志2023年第6期北京时间：

作者：黄晓婷，孙鹏楠，彭玉祥，刘念念，熊自明，邱艳宇

单位：1.中山大学 海洋工程与技术学院，广东 珠海 519000;2.陆军工程大学 爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室，江苏 南京 210007

摘要：采用无网格光滑粒子流体动力学（smooth particle hydrodynamics， SPH）方法，结合粒子体积自适应技术（volume adaptive scheme， VAS）构建高精度、高效率的新型轴对称SPH模型，实现水下爆炸冲击波和气泡运动模拟。在冲击波传播阶段，通过与经验公式及文献理论值对比，验证了该轴对称SPH模型的精度。针对气泡脉动模拟，选取典型的双气泡耦合问题，分析气泡形态和压力载荷的力学特性，讨论了两气泡之间的距离参数对气泡相互作用过程的影响。结果表明，该新型轴对称SPH模型可实现水下爆炸过程压力载荷和气泡形态演化的精确预报。

关键词：水下爆炸,轴对称SPH模型,冲击波,双气泡耦合

基金资助：国家自然科学基金（52171329， 12002404， 52001085）；广东省基础与应用基础研究基金（2022A1515012084）