﻿ 双舱室模型内爆炸临舱压力载荷特性分析
 舰船科学技术  2024, Vol. 46 Issue (11): 75-79    DOI: 10.3404/j.issn.1672-7649.2024.11.014 PDF

Analysis of pressure load characteristics of explosive chamber in double cabin model
CHEN Qinghua, TAO Yanguang, LIANG Zhengang, YANG Jiaqi
School of Equipment Engineering, Shenyang Ligong University, Shenyang 110159, China
Abstract: In view of the attenuation characteristics of quasi-static pressure load of explosion in a double-chamber model with a blowout capsule, an experimental study was carried out in the double-chamber model, and the time-history curve of pressure variation in the double-chamber was obtained. The numerical simulation method verified by the test data was used to simulate the process of equivalent high-pressure gas flowing out of the chamber, and the influence law of the quasi-static pressure peak and rise time of the adjacent chamber under different charge loads, blasting port area and chamber volume ratio was studied. The research results of this paper can provide reference for damage assessment of adjacent cabins under cabin implosion.
Key words: internal explosion     double cabin model     quasi-static pressure     numerical simulation
0 引　言

1 双舱室模型内爆试验 1.1 双舱室试验装置

 图 1 舱室模型结构示意图 Fig. 1 Schematic diagram of the cabin model structure

 图 2 准静压传感器及尼龙工装示意图 Fig. 2 Schematic diagram of quasi-static pressure sensor and nylon tooling
1.2 试验结果分析

 图 3 20 g药量下准静压载荷试验数据 Fig. 3 Quasasistatic load test data at 20 g

2 数值仿真分析 2.1 数值模型的建立与验证

 图 4 双舱室内爆仿真模型 Fig. 4 quasi-static pressure simulation model

 $P=（\gamma -1）\rho e 。$ (1)

 $P = A\left(1 - \frac{\varpi }{{{R_1}V}}\right){e^{ - {R_1}V}} + B\left(1 - \frac{\varpi }{{{R_2}V}}\right){e^{ - {R_2}V}} + \frac{{\omega E}}{V} 。$ (2)

 图 5 邻舱测点压力变化时程仿真曲线 Fig. 5 Simulation curve of pressure change of adjacent chamber

2.2 炸药质量的影响

 图 6 不同炸药质量邻舱的准静压时程曲线 Fig. 6 Pressure time course curve of differentexplosive mass adjacent compartments

2.3 连通口面积的影响

 图 7 不同连通口面积的邻舱准静压时程曲线 Fig. 7 Time course curve of adjacent chamber pressure for different connected port areas

2.4 体积比的影响

 图 8 不同体积比的邻舱准静压时程曲线 Fig. 8 Neighborhood pressure time course curve for different volume ratios

3 结　语

1）相比于高频的冲击波载荷，准静态压力的幅值低，持续时间较长，本文设计的尼龙套筒工装能有效屏蔽干扰信号对测试的影响，达到了满意的测试精度。

2）双舱室模型的泄压过程可大致分为2个阶段，第一阶段为爆炸当舱向空气和临舱泄压的过程，表现为爆炸当舱压力下降，临舱的压力上升；第二阶段为2舱室的压力达到平衡后，泄压趋势基本保持一致共同衰减至环境的标准大气压。

3）在本文研究的工况下，随着炸药质量的增大，邻舱内气体压力峰值也会随之增大，达到峰值所需的时间变短；随着中间连通口面积的增大，邻舱压力达到峰值的时间逐步缩短，准静态压力峰值有所提高。

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