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申请/专利权人：中国船舶科学研究中心

摘要：本发明涉及一种三维球型PBX9404装药起爆瞬时爆轰快速预报方法，包括如下步骤：构建三维球型PBX9404装药的爆轰反应基础求解器，在三维球型PBX9404装药中心起爆后的五个典型时刻根据爆轰反应基础求解器求解出爆炸时刻所产生的爆轰混合物的各项参数的分布曲线，从而针对三维球型PBX9404装药在中心起爆后的爆轰过程进行模拟；根据分布曲线得到对应的归一化曲线，根据归一化曲线拟合得到三维球型PBX9404装药中心起爆后的瞬时爆轰模型。能够给出三维球型PBX9404装药在中心起爆后爆轰区的高精度的瞬时爆轰模型，提高了装药爆轰的计算精度和效率，能够为PBX9404炸药空中、水下环境下近场爆炸和远场爆炸下冲击波和气泡运动和载荷传播提供关键技术支撑。

主权项：1.一种三维球型PBX9404装药起爆瞬时爆轰快速预报方法，其特征在于：包括如下步骤：S1.构建三维球型PBX9404装药的爆轰反应基础求解器，从而根据所述爆轰反应基础求解器求解出三维球型PBX9404装药在爆炸时刻所产生的爆轰混合物的密度ρ、爆轰混合物的径向速度u、爆轰混合物的压力p、爆轰混合物的单位质量内能e、爆轰混合物的相对比容V；所述爆轰反应基础求解器的表达式为： 其中，U表示守恒变量；FU表示径向数值通量；GU表示轴向数值通量；t表示时间坐标；r表示径向坐标；z表示轴向坐标；SU表示源项；ρ表示爆轰混合物的密度；u表示爆轰混合物的径向r的速度；v表示爆轰混合物的轴向z的速度；E表示爆轰混合物的单位质量总能，E＝e+0.5u2+v2，e表示爆轰混合物的单位质量内能；p表示爆轰混合物的压力；n表示与计算模型相关的参数，n取自然数；tig表示三维球型PBX9404装药的起爆时间；x表示三维球型PBX9404装药的中心处位置坐标；xd表示爆轰混合物产生的爆轰波阵面所处位置坐标；D表示三维球型PBX9404装药的爆速；t0表示三维球型PBX9404装药的起爆时间；λ表示三维球型PBX9404装药的燃烧反应因子；Δt表示当前时间步；δeff表示爆轰混合物的单元等效尺寸；ps表示三维球型PBX9404装药的分压力；pg表示爆轰混合物中气体产物的分压力；us表示三维球型PBX9404装药的运动速度；ug表示爆轰混合物中气体产物的运动速度；A表示JWL状态方程常数；B表示JWL状态方程常数；R1表示JWL状态方程常数；R2表示JWL状态方程常数；ω表示JWL状态方程常数； 表示爆轰混合物的相对比容，其中，ρ0表示三维球型PBX9404装药的初始密度；S2.在三维球型PBX9404装药中心起爆后的五个典型时刻t＝2μm、4μm、6μm、8μm、10μm，根据所述爆轰反应基础求解器求解出爆炸时刻所产生的爆轰混合物的密度ρ、爆轰混合物的径向速度u、爆轰混合物的压力p、爆轰混合物的单位质量内能e分别的分布曲线，从而针对三维球型PBX9404装药在中心起爆后的爆轰过程进行模拟；S3.对步骤S2.中得出的爆轰混合物的密度ρ的分布曲线、爆轰混合物的径向速度u的分布曲线、爆轰混合物的压力p的分布曲线、爆轰混合物的单位质量内能e的分布曲线分别进行无量纲归一化处理，从而得到爆轰混合物的密度ρ的归一化曲线、爆轰混合物的径向速度u的归一化曲线、爆轰混合物的压力p的归一化曲线、爆轰混合物的单位质量内能e的归一化曲线；S4.根据爆轰混合物的密度ρ的归一化曲线、爆轰混合物的径向速度u的归一化曲线、爆轰混合物的压力p的归一化曲线、爆轰混合物的单位质量内能e的归一化曲线拟合得到三维球型PBX9404装药中心起爆后的瞬时爆轰模型。

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