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随着恐怖主义的蔓延,炸药越来越多地被恐怖分子所利用,恐怖爆炸活动对国际社会的和平与安宁造成了巨大威胁,成为危害国家安全和社会稳定的毒瘤。而汽车炸弹以大规模装药,成功率高,破坏严重而深受国际恐怖分子的青睐。本文根据某国防科研项目的需要,主要就当今社会恐怖汽车炸弹的多发性及高破坏性,针对汽车炸弹爆炸冲击波的传播规律进行数值模拟研究,为后面的试验研究工作奠定基础。通过数值模拟,本文在总结已有研究成果的基础之上,主要进行了如下方面的研究: 1、利用ALE算法和炸药爆轰产物的JWL状态方程,研究汽车炸弹爆炸后爆炸冲击波在无地面障碍物阻挡时(半无限空间)的传播规律,用ANSYS建立三维模型,LS-DYNA3D进行求解,并将数值模拟结果与经验公式的计算结果进行比较,结果表明炸弹近地爆炸产生的峰值超压与经验公式的计算结果基本吻合。 2、研究汽车炸弹在城市市区复杂环境中爆炸冲击波的传播特性,对爆炸冲击波遇到地面障碍物阻挡时三维流场的初始发展和环流过程进行数值分析。利用后处理软件LS-PREPOST可以直观地展示环流逐步形成的过程,结果表明环流现象符合有关物理规律。针对汽车炸弹在城市中爆炸的复杂环境,分析爆炸冲击波在街道交叉口的传播规律及街道交叉口对冲击波压力和冲量的影响。 3、汽车炸弹爆炸属于近地爆炸,会产生空气冲击波和地震波,在爆炸的中心区域,地震波的强度是很大的。文中分别进行了空气冲击波作用下的建筑物动力分析及空气冲击波与地冲击共同作用下建筑物的动力分析。数值模拟结果表明,汽车炸弹在城市市区中爆炸时,由于爆心离街道两旁的建筑物较近,地震波的影响不可以忽略。 最后,在全面总结论文工作的基础上,提出本课题尚待深入研究的若干问题。