【摘 要】
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战斗部爆炸所产生的毁伤效能可由爆炸冲击波超压进行评估,这对军工武器的发展至关重要。在对爆炸冲击波超压进行实测的试验中,数据的采集装置是有限的,且传感器和记录仪易受炸药爆炸时所产生的冲击波、高温和破片等因素的影响,使得能获取到的超压数据量偏少,而在剔除具有的测点后,有效的超压数据量将进一步减少,这对于爆炸试验中冲击波场的全面了解变得十分困难。因此,基于有限测点的冲击波超压场重建研究对于爆炸试验中冲击
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战斗部爆炸所产生的毁伤效能可由爆炸冲击波超压进行评估,这对军工武器的发展至关重要。在对爆炸冲击波超压进行实测的试验中,数据的采集装置是有限的,且传感器和记录仪易受炸药爆炸时所产生的冲击波、高温和破片等因素的影响,使得能获取到的超压数据量偏少,而在剔除具有的测点后,有效的超压数据量将进一步减少,这对于爆炸试验中冲击波场的全面了解变得十分困难。因此,基于有限测点的冲击波超压场重建研究对于爆炸试验中冲击波场具有十分重要的意义。本文主要进行了以下工作:本文针对实测有效峰值数据量较少,根据实际爆炸试验现场的各项条件,使用AUTODYN软件建立了二维轴对称仿真模型,并运用欧拉算法对当量为60 kg的三硝基甲苯（TNT）炸药柱近地静爆所产生的冲击波进行模拟计算,得到了与爆炸中心不同角度、不同距离处的压力时程曲线和冲击波超压峰值数据,并通过实测数据进行验证,结果表明仿真数据的平均相对误差不超过15%,说明仿真数据与实测数据的偏差较小,可作为插值算法重建超压峰值的基础数据。基于仿真超压峰值数据,采用牛顿插值算法、径向基插值算法和MQ拟插值算法对近地静爆冲击波超压场进行了峰值重建研究,结果表明MQ拟插值算法的重建峰值数据与仿真数据的平均相对误差不超过24%,与实测数据的平均相对误差不超过17%,具有较好的重建效果。通过标准粒子群优化算法搜索最小适应值fc确定MQ拟插值算法形状参数c的最优解,并进行了准确性的验证,结果表明最优c值时重建值与实测值的平均相对误差的均值为8.21%,使MQ拟插值算法的重建效果得到进一步提高。此外,基于文献实测超压峰值,采用MQ拟插值算法进行峰值重建,结果表明重建值与实测值的平均相对误差为11.17%,重建效果良好,说明MQ拟插值算法具有较好的普遍适用性。综上所述,MQ拟插值算法是一种较优的峰值重建方法,适用于爆炸冲击波超压场的重建研究。
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