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水下爆炸冲击波壁压理论及数值计算方法改进研究

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爆炸与冲击 2022年第1期42卷 120-132页

作者：刘晓波李帅张阿漫哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001

水下爆炸冲击波是舰船抗冲击评估中重要的载荷成分,也是水中结构物毁伤程度快速预报的关键和依据。通过小当量实验发现,由于传统Taylor平板理论公式忽略了冲击波波速的非线性变化,导致其在预报近距离水下爆炸冲击波壁压脉宽时出现偏差... 详细信息

水下爆炸冲击波是舰船抗冲击评估中重要的载荷成分,也是水中结构物毁伤程度快速预报的关键和依据。通过小当量实验发现,由于传统Taylor平板理论公式忽略了冲击波波速的非线性变化,导致其在预报近距离水下爆炸冲击波壁压脉宽时出现偏差。为此,给出了比例爆距R/W^(1/3)为0.11~5.30 m/kg^(1/3)(R为爆距,W为炸药质量)下的冲击波速度拟合公式,对传统Taylor理论公式进行修正。修正后,在R/W^(1/3)=0.11 m/kg^(1/3)下,壁压脉宽及冲量偏差大幅减小;在R/W^(1/3)≥0.21 m/kg^(1/3)下,两者偏差均小于12%。此外,在处理水下近场和中远场爆炸问题时,发现数值耗散会导致壁压峰值被明显削弱,于是提出了一种可行的数值策略消除计算中数值耗散导致的削弱效应,结果与修正的Taylor平板理论公式吻合良好,峰值偏差均小于9%。改进后的冲击波壁压理论公式及数值计算方法可为舰船抗爆抗冲击领域提供理论和技术支撑。

关键词：水下爆炸壁压冲击波 Taylor平板理论

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用壁压信息计算洞壁干扰修正的新方法

西北工业大学学报 1990年第2期8卷 141-149页

作者：顾文英张乃平何心源西北工业大学

本文用壁压信息计算翼型跨音速试验时洞壁干扰修正量。计算归结为矩形域内的Dirchlet问题;利用问题的线性性,可分解为四个在矩形域的三条边界线上县齐次边界条件的Dirichlet问题,用分离变量法求解。所得四个级数的系数,其中两个由两种... 详细信息

本文用壁压信息计算翼型跨音速试验时洞壁干扰修正量。计算归结为矩形域内的Dirchlet问题;利用问题的线性性,可分解为四个在矩形域的三条边界线上县齐次边界条件的Dirichlet问题,用分离变量法求解。所得四个级数的系数,其中两个由两种不同方法计算,然后加以比较,一是Mokry和Ohman的快速Fourier变换法,另一个是本文提出的递推关系式法;而另两个级数的系数本文用更直接而简单的解析积分求得,这样可使计算机时与内存要求降低。最后即可得出洞壁干扰所引起的马赫数修正和迎角修正量。试验与计算研究表明,本方法可适用于各种形式的风洞壁面情况:缝壁、孔壁和实壁。但当模型区的高阶修正量即流线曲率和压力梯度修正量增大时,则干扰量计算误差增大。

关键词：翼型跨音速风洞洞壁干扰壁压

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水下爆炸船体结构壁压信号时频特征分析

大连理工大学学报 2015年第5期55卷 492-497页

作者：谢耀国郭君李新飞崔洪斌姚熊亮哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了研究水下爆炸条件下船体结构壁压信号时频特征,基于某船体结构模型水下爆炸实验壁压数据,利用小波变换良好的时频局部化性质,对壁压信号进行时频特征分析,得到壁压信号在不同频带上的压力时程曲线和能量分布.结果表明,利用小波变换... 详细信息

为了研究水下爆炸条件下船体结构壁压信号时频特征,基于某船体结构模型水下爆炸实验壁压数据,利用小波变换良好的时频局部化性质,对壁压信号进行时频特征分析,得到壁压信号在不同频带上的压力时程曲线和能量分布.结果表明,利用小波变换可以方便地获得壁压信号强度、频率和持续时间等时频细节信息.能量统计表明,壁压信号频带分布很广,超过80%的能量主要集中在20kHz以下,5kHz以下频带能量最大.

关键词：水下爆炸小波分析时频特征壁压

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非定常风洞壁压特性研究

航空学报 1997年第6期18卷 652-655页

作者：李志强张文华黄达丁克文南京航空航天大学6系

在低速风洞中用２组后掠角分别为７０°和６５°的三角翼模型进行过失速非定常运动，测量风洞洞壁上非定常壁压。研究风洞非定常壁压的延迟与频率特性。讨论了模型尺寸、缩减频率、前缘后掠角等对风洞非定常壁压的影响。

关键词：非定常流风洞壁压实验设备

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多级孔板消能工壁压脉动特性研究

河北水利专科学校学报 1990年第1期 9-23页

作者：齐清兰河北水利专科学校水利工程系

本文在孔板消能工模型实验的基础上,利用相关分析的方法,研究了孔板式压力消能管道(或隧洞)的壁压脉动特性,给出了消能室壁压脉动的纵向和环向分布规律,论证了“泰勒冻结假定”在消能工紊动流场中的可行性,提出了边壁脉动压力的点、面... 详细信息

本文在孔板消能工模型实验的基础上,利用相关分析的方法,研究了孔板式压力消能管道(或隧洞)的壁压脉动特性,给出了消能室壁压脉动的纵向和环向分布规律,论证了“泰勒冻结假定”在消能工紊动流场中的可行性,提出了边壁脉动压力的点、面转换关系以及频谱转换的数学表达式。

关键词：孔板消能工脉动压力壁压隧洞

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低速实壁风洞壁压信息洞壁干扰修正法

空气动力学学报 1988年第2期 204-212页

作者：江桂清中国空气动力研究与发展中心

本文简要介绍、推导了低速实壁风洞洞壁干扰修正壁压信息矩阵法的出发方程组及其具体的解,给出了试验结果修正公式及本文方法的数值模拟检验和模型试验检验结果与分析,并对模型后掠角、攻角,模型安装偏离风洞轴线的影响,洞壁干扰轴向迁... 详细信息

本文简要介绍、推导了低速实壁风洞洞壁干扰修正壁压信息矩阵法的出发方程组及其具体的解,给出了试验结果修正公式及本文方法的数值模拟检验和模型试验检验结果与分析,并对模型后掠角、攻角,模型安装偏离风洞轴线的影响,洞壁干扰轴向迁移加速度效应的修正和试验段长度影响等问题作了计算、分析和讨论。

关键词：风洞试验洞壁干扰壁压

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晶片型水下爆炸壁压传感器的研制及应用

晶片型水下爆炸壁压传感器的研制及应用

第十届全国冲击动力学学术会议

作者：张显丕刘建湖张克明潘建强何斌中国船舶科学研究中心

水中冲击波与结构物的相互作用的研究在理论上已经开展了很多研究。其中壁压是表征载荷及响应的重要参数,为理论研究的正确性和可靠性验证提供试验依据。然而由于壁压测量具有相当的难度,涉及到的影响因素复杂,长期以来没有取得实质性进... 详细信息

水中冲击波与结构物的相互作用的研究在理论上已经开展了很多研究。其中壁压是表征载荷及响应的重要参数,为理论研究的正确性和可靠性验证提供试验依据。然而由于壁压测量具有相当的难度,涉及到的影响因素复杂,长期以来没有取得实质性进展,测量结果不理想,严重阻碍了该领域的进一步发展。论文以电气石晶片为敏感元件,设计并研制了水下爆炸壁压传感器。通过自由场压力测试对传感器进行了标定,进而对气背平板表面压力进行了测量。试验获得了完整的压力时程曲线,并根据

关键词：水下爆炸晶片型传感器壁压

来源： cnki会议评论

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多级孔板管道壁压脉动特性

水利学报 1990年第9期22卷 1-10页

作者：崔广涛彭新民齐清兰天津大学

本文据实验和相关分析的方法,研究了孔板式压力消能工的管道(隧洞)壁压脉动特性.给出了消能室壁压脉动的纵向和环向分布规律;论证了“冻结假定”在消能室内紊动流场中的适用性;提出了“点”一“面”脉动壁压强度关系和谱转换方法.

关键词：孔板式消能工管道壁压脉动

小展弦比飞翼标模FL-2风洞跨声速开孔壁干扰特性修正研究

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空气动力学学报 2016年第1期34卷 131-137页

作者：李鸿岩王祥云杨希明王世红中国航空工业空气动力研究院高速高雷诺数气动力航空科技重点实验室辽宁沈阳110034

为了满足现代风洞试验精细化要求,提高风洞试验数据精准度,开展跨声速开孔壁洞壁干扰修正方法研究。本文利用实测壁压信息构造开孔壁边界条件,通过求解N-S方程,模拟试验模型在风洞中的绕流场,建立基于壁压信息的跨声速洞壁干扰非线性修... 详细信息

为了满足现代风洞试验精细化要求,提高风洞试验数据精准度,开展跨声速开孔壁洞壁干扰修正方法研究。本文利用实测壁压信息构造开孔壁边界条件,通过求解N-S方程,模拟试验模型在风洞中的绕流场,建立基于壁压信息的跨声速洞壁干扰非线性修正方法。不同于线性修正方法,本方法可用于各种复杂外形飞行器的亚、跨声速开孔壁洞壁干扰修正,结合小展弦比飞翼标模风洞试验数据,对其在FL-2风洞试验数据开展洞壁干扰特性研究。洞壁干扰修正结果表明,洞壁干扰量随马赫数变化呈增长趋势,Ma=1.0左右达最大,经过修正的FL-2风洞的跨声速试验结果,与FL-26风洞近似无干扰试验结果吻合良好。

关键词：壁压洞壁干扰飞翼标模非线性