对地下爆炸中心定位实验方法的研究

发布时间：2021-12-16 06:55

　　以钻地弹在地下爆炸为背景,根据爆炸冲击波的加速度信号定位地下爆炸中心的方法,分析了测试系统的不同布点方式下对定位结果产生的影响和相对误差。采用有限元LS-DYNA系列程序,对地下弹药爆炸进行仿真,根据地表各测试点的仿真数据对进行计算,在蛛网式布点法和单一象限布点法两种布点方式的情况下,定位爆炸中心的误差分别为4.74%和5.57%,确定了蛛网式布点法较单一象限布点法在定位结果上的准确性。 

【文章来源】：电子测量技术. 2020,43(08)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

定位原理

如图2所示,本次仿真以1/4实际建模,横截面为边长7 m的正方形,高度为8 m,其中上1 m为空气,下7 m为土壤,炸药规格为半径7.1 cm,高度20 cm的圆柱形,位于土壤下方50～100 cm处,从地面到爆炸中心的通道为炸药入射通道。整体模型单元算法采用多种材料ALE算法,在X-Z面和Y-Z面施加对称约束,其余各面定义为无条件反射。空气所采用*MAT_NULL.材料模型以及采用LS-DYNA中的*EOS_LINEAR_POLYNOMIAL方程进行模拟。其中*EOS_LINEAR_POLYNOMIAL方程表达式为:

由图3可以发现,本次仿真结果为从爆炸中心逐步向外扩散,并且在地面由于空气和土壤接触导致传到介质密度发生骤降,在表面的成像结果较地下变化幅度较小。且随着爆炸所使用的炸药质量的增高,爆炸范围越来越大,结果越来越清晰和明显。由于地下爆炸产生的冲击波主编会衰减成应力波和地震波,所以需要在探测点采集到的冲击波加速度值进行处理和分析。在每一点的加速度值可以由在该点的三轴加速度值进行矢量相加得到,因此要对在探测点得到的三轴加速度值进行分析。如图4所示,在X轴上各点的Y轴加速度为0,在Y轴上各点的X轴加速度为0,在X轴上各点的X轴加速度与在Y轴上各点的Y轴加速度值相同分布,地面上各点的Z轴加速度以爆炸中心所在点为圆心呈等加速度值线。

【参考文献】：
期刊论文
[1]超越方程问题[J]. 范美卿,张晓斌.  中学数学教学参考. 2019(07)
[2]钻地弹侵彻地下工事问题的研究与发展[J]. 张国星,强洪夫,陈福振,石超.  飞航导弹. 2018(06)
[3]基于ANSYS/LS-DYNA的松土刀切削土壤有限元仿真[J]. 齐龙,张岩,梁仲维,马旭.  农机化研究. 2015(07)
[4]超越方程的优化解法[J]. 张安玲.  数学的实践与认识. 2014(22)
[5]国外钻地武器发展回顾及展望[J]. 党爱国,李晓军.  飞航导弹. 2014(06)
[6]国内外TNT炸药的JWL状态方程及其能量释放差异分析[J]. 宋浦,杨凯,梁安定,沈飞,王辉.  火炸药学报. 2013(02)
[7]美军钻地弹的发展使用及其防御技术综述[J]. 于雪泳,朱清浩.  飞航导弹. 2012(11)
[8]炸药在土壤内部爆炸作用的数值分析[J]. 周向阳.  爆破器材. 2011(06)
[9]利用直达P波测定地方震震源深度的探讨[J]. 王登伟.  地震地磁观测与研究. 2010 (05)
[10]淤泥、岩土中爆炸鼓包运动规律的研究[J]. 李世海,许连坡,徐小鸿.  爆破. 1997(01)

硕士论文
[1]土壤中钻地弹侵彻轨迹定位[D]. 傅艳霞.西安电子科技大学 2015
[2]钻地弹地下运动信息的获取及其应用[D]. 时新龙.西安电子科技大学 2014
[3]钻地弹对典型地堡侵爆复合毁伤效能影响要素研究[D]. 吴越.南京理工大学 2014



本文编号：3537694