水下爆炸破冰是复杂的爆破工程,为了研究冰层在水下爆炸冲击波载荷作用下的破碎特性及规律,利用几何动力分析软件LS-DYNA对水下爆炸破冰的过程进行数值模拟,并将计算结果与实验结果进行对比,误差在8％以内,验证了数值模型的有效性.根据本文中的建模方法及建立的模型,计算不同的实验工况:实验场地环境不变,调整爆距分析不同爆距下冰层破碎特性;调整药量、爆距和冰厚,通过正交设计方法设计9组实验方案,应用灰色系统理论对3种因素进行分析,建立了各个因素与破冰半径之间的灰色关联度系数及灰色关联度.分析结果表明:药量为100g,冰厚为29 cm,水深为2.9m,爆距范围为0.3～1.5 m破冰的半径范围为0～1.1m,最佳爆距范围在0.3～0.45m之间;根据以上9种工况的分析可知,药量(100、200、300g)、爆距(0.3、0.6、0.9m)和冰厚(24、28、32cm)对破冰半径的影响的主次关系依次为爆距、药量、冰厚.
水下爆炸 冲击波载荷 冰层破碎 正交试验 灰色系统理论 关联度