動(dòng)爆沖擊波場(chǎng)空間位置分布規(guī)律研究

周至柔，蔣海燕，蘇健軍

(西安近代化學(xué)研究所，西安 710065)

1 引言

沖擊波作為戰(zhàn)斗部主要?dú)?，其?qiáng)度和分布是戰(zhàn)斗部威力評(píng)價(jià)的主要參考量[1-3]。靜爆時(shí)的沖擊波特性研究較為系統(tǒng)，但在實(shí)際使用時(shí)，戰(zhàn)斗部往往是在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下爆炸的，裝藥速度影響下的爆炸沖擊波場(chǎng)時(shí)空分布規(guī)律發(fā)生了變化，而現(xiàn)在并沒(méi)有成熟的數(shù)學(xué)模型對(duì)動(dòng)爆沖擊波演化規(guī)律進(jìn)行描述。因此研究動(dòng)爆沖擊波相關(guān)特性，了解動(dòng)爆沖擊波場(chǎng)分布規(guī)律、影響因素以及靜動(dòng)爆關(guān)聯(lián)關(guān)系,對(duì)戰(zhàn)斗部威力評(píng)價(jià)具有現(xiàn)實(shí)意義。

近年來(lái),學(xué)者們針對(duì)動(dòng)爆沖擊波特性開(kāi)展了一系列的研究。在數(shù)值仿真方面，張光瑩等[4]通過(guò)仿真給出了100 kg TNT裝藥在速度為200 m/s時(shí)的爆炸沖擊波壓力時(shí)程曲線，發(fā)現(xiàn)速度正向的沖擊波超壓峰值大于反向，得到了動(dòng)爆沖擊波具有方向性的結(jié)論；聶源[5]和陳龍明[6]分別對(duì)球形裝藥動(dòng)爆沖擊波超壓的非均布特性開(kāi)展了定量研究，通過(guò)引入修正系數(shù)建立起靜動(dòng)爆關(guān)聯(lián)的沖擊波超壓計(jì)算模型；蔣海燕等[7]采用AUTODYN對(duì)不同速度裝藥的爆炸沖擊波場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，在定量分析動(dòng)爆沖擊波場(chǎng)特性的基礎(chǔ)上,建立了動(dòng)爆沖擊波超壓工程計(jì)算模型，同時(shí)指出裝藥速度影響了沖擊波場(chǎng)的壓力和空間位置分布。隨著動(dòng)爆炸點(diǎn)控制及測(cè)試技術(shù)的進(jìn)步，研究者們也同步開(kāi)展了試驗(yàn)研究，姬建榮等[8]設(shè)計(jì)了控炸點(diǎn)動(dòng)爆試驗(yàn)，通過(guò)激光高速攝影獲取了動(dòng)爆沖擊波初始變化圖像，發(fā)現(xiàn)爆轟產(chǎn)物在起爆后仍以一定速度向前運(yùn)動(dòng)，負(fù)向沖擊波先于正向沖擊波從產(chǎn)物中分離；武江鵬等[9]基于高速激光背景紋影成像技術(shù),分別對(duì)戰(zhàn)斗部靜爆和動(dòng)爆沖擊波波陣面?zhèn)鞑v程進(jìn)行高速成像，同樣發(fā)現(xiàn)裝藥爆炸時(shí)刻的存速對(duì)沖擊波傳播具有一定方向性影響?，F(xiàn)有研究結(jié)果表明，裝藥速度影響了沖擊波場(chǎng)的空間位置分布，但目前針對(duì)動(dòng)爆沖擊波空間位置分布規(guī)律的研究較少。

本文通過(guò)對(duì)不同速度下的運(yùn)動(dòng)裝藥爆炸沖擊波場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，獲取動(dòng)爆沖擊波場(chǎng)演化歷程圖像，定量分析裝藥速度對(duì)沖擊波空間位置分布的影響，利用量綱分析方法對(duì)幾何中心移動(dòng)距離的相似性規(guī)律開(kāi)展了研究，在仿真數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立了工程計(jì)算模型并對(duì)模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證。

2 數(shù)值模擬

2.1 建立數(shù)值計(jì)算模型

本研究中采用數(shù)值仿真軟件AUTODYN，利用二維軸對(duì)稱(chēng)方法建立計(jì)算模型。為減少裝藥形狀對(duì)沖擊波場(chǎng)空間位置分布的影響，選用2 kg TNT球形裸裝藥，起爆方式為中心起爆。采用多物質(zhì)Euler算法，材料直接從材料庫(kù)中選取，空氣采用理想氣體狀態(tài)方程，炸藥采用JWL狀態(tài)方程。計(jì)算空氣域尺寸為長(zhǎng)14 000 mm、寬7 000 mm，網(wǎng)格尺寸為 2 mm×2 mm，模型外圍施加壓力流出邊界條件來(lái)模擬無(wú)限空氣域，同時(shí)通過(guò)適當(dāng)增大空氣域的范圍來(lái)消除邊界的影響。為量化分析裝藥爆炸時(shí)刻裝藥速度對(duì)沖擊波幾何中心移動(dòng)的影響規(guī)律，分別計(jì)算裝藥速度v為0 m/s、270 m/s(0.8Ma)、340 m/s(1.0Ma)、680 m/s(2.0Ma)、1 020 m/s(3.0Ma)和 1 700 m/s(5.0Ma)條件下的爆炸沖擊波場(chǎng)。為方便后續(xù)分析與描述，定義TNT炸藥中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，裝藥速度方向?yàn)檎较?；定義方位角θ為爆心連線與裝藥速度方向的夾角。數(shù)值計(jì)算模型如圖1所示。

圖1 數(shù)值計(jì)算模型Fig.1 Simulation model

2.2 模型參數(shù)設(shè)置的有效性驗(yàn)證

目前公開(kāi)的動(dòng)爆試驗(yàn)數(shù)據(jù)較少，僅有美國(guó)陸軍彈道研究室(BRL)在早期開(kāi)展了一系列的動(dòng)爆試驗(yàn)并公布了試驗(yàn)數(shù)據(jù)[10-11]。試驗(yàn)分別選用了Pentolite和B炸藥2種球形裸裝藥，速度分別為536.40 m/s和534.30 m/s，Pentolite炸藥和B炸藥與TNT的換算系數(shù)分別取1.1和1.2。為驗(yàn)證模型參數(shù)設(shè)置的有效性，分別開(kāi)展同工況的數(shù)值計(jì)算并將仿真得到的超壓值與試驗(yàn)數(shù)據(jù)做對(duì)比，如表1、表2所示。由表1、表2可以看出，數(shù)值仿真結(jié)果與動(dòng)爆試驗(yàn)結(jié)果符合得較好，相對(duì)誤差不超過(guò)10%，證明模型參數(shù)設(shè)置有效。

表1 Pentolite炸藥的結(jié)果對(duì)比Table 1 Comparison of results for Pentolite

表2 B炸藥的結(jié)果對(duì)比Table 2 Comparison of results for Composition B

3 結(jié)果及討論

3.1 運(yùn)動(dòng)裝藥爆炸沖擊波流場(chǎng)演化

裝藥速度分別為0 m/s、270 m/s、340 m/s、680 m/s、1 020 m/s和1 700 m/s的爆炸沖擊波場(chǎng)演化圖像如圖2所示。由圖2可知：① 動(dòng)爆時(shí)沖擊波波陣面上周向壓力分布不均勻，與裝藥速度方向夾角θ越小的地方壓力越大，最大值位于裝藥運(yùn)動(dòng)速度方向上；② 與靜爆時(shí)沖擊波為規(guī)則的球面波有所不同，動(dòng)爆沖擊波波陣面形狀發(fā)生了變形，整個(gè)場(chǎng)有壓扁拉長(zhǎng)的趨勢(shì)，整體上動(dòng)爆沖擊波波陣面呈現(xiàn)為頭大尾小的特征，隨著沖擊波的傳播，波陣面的變形程度逐漸減小，形狀逐漸球形化；③ 與靜爆時(shí)不同，動(dòng)爆時(shí)沖擊波場(chǎng)的空間位置分布發(fā)生了改變，沖擊波作用場(chǎng)呈現(xiàn)沿著裝藥速度方向移動(dòng)的現(xiàn)象，其移動(dòng)量可以用沖擊波波陣面所圍區(qū)域的幾何中心的移動(dòng)來(lái)表征，裝藥速度越大，幾何中心的移動(dòng)越明顯。

圖2 不同速度下裝藥沖擊波流場(chǎng)演化云圖Fig.2 Blast wave field evolution of charge at different velocities

裝藥速度影響下爆炸沖擊波場(chǎng)演化規(guī)律發(fā)生變化的原因是：受裝藥爆炸時(shí)刻存速的影響，爆轟產(chǎn)物各方向上的膨脹速度出現(xiàn)了差異。當(dāng)爆轟產(chǎn)物膨脹方向與裝藥速度方向一致時(shí)，爆轟產(chǎn)物的膨脹速度最大，隨著兩者速度矢量之間夾角θ的增大，膨脹速度逐漸減小。由于各方向上爆轟產(chǎn)物壓縮空氣介質(zhì)的速度發(fā)生了改變，當(dāng)沖擊波與爆轟產(chǎn)物分離進(jìn)入自持傳播階段后，沖擊波的傳播速度也會(huì)呈現(xiàn)出與爆轟產(chǎn)物膨脹速度類(lèi)似的分布特征，在裝藥速度方向上沖擊波的傳播速度最大，隨著θ的增大，沖擊波的傳播速度不斷減小。沖擊波各方向上傳播速度的不同，一方面使波陣面的形狀發(fā)生了變形，另一方面使沖擊波場(chǎng)的空間位置分布發(fā)生了變化，沖擊波作用場(chǎng)呈現(xiàn)出沿裝藥速度方向移動(dòng)的現(xiàn)象。隨著傳播距離的增加，沖擊波的傳播速度不斷降低，各方向上傳播速度的差值不斷減小，使沖擊波作用場(chǎng)的移動(dòng)逐漸停止，沖擊波波陣面的形狀逐漸球形化。

3.2 裝藥速度對(duì)沖擊波波陣面形狀的影響

如圖3所示，為分析裝藥速度對(duì)沖擊波波陣面形狀的影響，以各時(shí)刻裝藥速度方向上波陣面沖擊波、波陣面位置的中點(diǎn)記為參考點(diǎn)并建立動(dòng)坐標(biāo)系，以裝藥速度正方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，逆時(shí)針每隔30°設(shè)置一條測(cè)線，讀取各時(shí)刻各條測(cè)線與波陣面的交點(diǎn)到參考點(diǎn)的距離R′。

圖3 測(cè)線布設(shè)示意圖Fig.3 Schematic diagram of survey line layout

圖4為各裝藥速度下0°與180°方向上波陣面之間的距離d隨時(shí)間變化的曲線。由圖4可知，在同一時(shí)刻，各裝藥速度下0°與180°方向上波陣面之間的距離差異不大，可見(jiàn)裝藥速度在該方向上對(duì)沖擊波的作用范圍影響較小。

圖4 速度方向沖擊波作用范圍隨時(shí)間的變化Fig.4 Range of blast wave field vs.time

圖5為不同時(shí)刻時(shí)各條測(cè)線與波陣面的交點(diǎn)到參考點(diǎn)的距離R′隨角度的變化曲線。由圖5可知：① 各個(gè)方向上各交點(diǎn)到參考點(diǎn)的距離均大于靜爆時(shí)的沖擊波場(chǎng)半徑，裝藥速度越大，各交點(diǎn)到參考點(diǎn)的距離越大，形狀變化的程度越大，動(dòng)爆時(shí)沖擊波的作用范圍相較于靜爆時(shí)有所增加；② 30°、60°方向上交點(diǎn)到參考點(diǎn)的距離比90°、120°和150°方向上要大，沖擊波波陣面呈現(xiàn)出頭大尾小的特征；③ 隨著沖擊波的傳播，波陣面形狀變化的程度越來(lái)越小，以沖擊波波陣面形狀變化最大的裝藥速度為1 700 m/s 的工況為例，在0.2 ms、0.5 ms和0.7 ms時(shí)距離的最大值分別為670.3 mm、1 153.4 mm和1 359.5 mm，比同時(shí)刻靜爆沖擊波場(chǎng)半徑578 mm、1 070 mm和1 300 mm分別大了15.9%、7.9%和4.6%，隨著傳播時(shí)間的增大，在0.7 ms時(shí)沖擊波的形狀已經(jīng)趨于規(guī)則的球形，各交點(diǎn)到參考點(diǎn)的距離越來(lái)越接近靜爆時(shí)的沖擊波場(chǎng)半徑。

圖5 不同時(shí)刻時(shí)R′隨方位角的變化Fig.5 R′ changes with θ under different time

由此可見(jiàn)，受裝藥速度的影響，爆炸沖擊波波陣面形狀發(fā)生了畸變，但隨著沖擊波的傳播，沖擊波形狀畸變的程度不斷減小，并最終勻化為球面波。因此在量化分析本次數(shù)值仿真的整個(gè)傳播歷程(9 ms)中沖擊波波陣面所圍區(qū)域幾何中心的移動(dòng)量時(shí)，可以將沖擊波當(dāng)作球面波來(lái)處理，此時(shí)參考點(diǎn)的位置即為幾何中心的位置。

3.3 裝藥速度影響下沖擊波作用場(chǎng)的移動(dòng)效應(yīng)

圖6為動(dòng)爆沖擊波波陣面所圍區(qū)域的幾何中心沿裝藥爆炸時(shí)刻速度方向的移動(dòng)距離Sd隨時(shí)間t的變化曲線。

圖6 幾何中心位移隨時(shí)間的變化Fig.6 Displacement of the geometric center vs.time

由圖6可以看出，雖然裝藥速度不同，但幾何中心位移時(shí)程曲線的變化趨勢(shì)相同。當(dāng)沖擊波作用場(chǎng)的移動(dòng)停止時(shí)，裝藥速度為270 m/s、340 m/s、680 m/s、1 020 m/s和1 700 m/s沖擊波波陣面所圍區(qū)域幾何中心的移動(dòng)距離分別為0.168 m、0.209 m、0.414 m、0.616 m和1.017 m，將幾何中心的總移動(dòng)距離隨裝藥速度的變化繪制成圖，如圖7所示,由圖7可知沖擊波波陣面所圍區(qū)域的幾何中心最終的移動(dòng)距離與裝藥速度大小近似成正比。

圖7 幾何中心的移動(dòng)距離隨裝藥速度的變化Fig.7 Displacement of the geometric center vs.velocity

圖8為幾何中心的移動(dòng)速度v隨時(shí)間的變化曲線。由圖8可知：幾何中心的移動(dòng)速度與裝藥速度大小正相關(guān)，并隨著沖擊波的傳播快速減小。在0.05 ms時(shí)裝藥速度為 270 m/s、340 m/s、680 m/s、1 020 m/s和1 700 m/s幾何中心的移動(dòng)速度分別為190 m/s、201 m/s、401 m/s、672 m/s和 1 100 m/s，在1.5 ms時(shí)移動(dòng)速度分別下降至34 m/s、43 m/s、80 m/s、112 m/s和160 m/s，下降幅度分別為82.1%、78.6%、80.0%、83.3%和85.5%，移動(dòng)速度的下降幅度基本相同，此時(shí)刻沖擊波作用場(chǎng)的移動(dòng)幾近停止。

圖8 沖擊波幾何中心移動(dòng)速度隨時(shí)間的變化Fig.8 Velocity of blast wave geometric center vs.time

由于不同速度下沖擊波所圍區(qū)域幾何中心的位移時(shí)程曲線走勢(shì)相同，具有一定的共性，如能建立起具有普適性的幾何中心移動(dòng)距離的工程計(jì)算模型，就能對(duì)沖擊波波陣面空間位置的演化情況進(jìn)行表征，求解出動(dòng)爆沖擊波各方向上的傳播速度，利用Rankine-Hugoniot方程計(jì)算出沖擊波超壓。

4 動(dòng)爆條件下的爆炸相似理論

4.1 動(dòng)爆沖擊波波陣面所圍區(qū)域幾何中心移動(dòng)的影響因素及量綱分析

動(dòng)爆條件下幾何中心移動(dòng)距離的控制參數(shù)，主要來(lái)自以下幾個(gè)方面：① 裝藥相關(guān)參數(shù)：裝藥質(zhì)量ωe，裝藥密度ρe，單位質(zhì)量裝藥釋放的能量Ee，爆炸產(chǎn)物膨脹指數(shù)γe，裝藥運(yùn)動(dòng)速度ve；② 時(shí)間參數(shù)：考查時(shí)沖擊波的傳播時(shí)間ts；③ 空氣相關(guān)參數(shù)：初始狀態(tài)壓力p0，空氣密度ρa(bǔ)，空氣絕熱指數(shù)γa。

于是，裝藥速度影響下沖擊波波陣面所圍區(qū)域幾何中心的移動(dòng)距離應(yīng)當(dāng)是上述控制參數(shù)的函數(shù)，即有：

Sd=f(ωe,ρe,Ee,γe,ve;ts;p0,ρa(bǔ),γa)

(1)

取ωe、ρe、Ee作為基本量，式(1)可化為下面的無(wú)量綱關(guān)系,有：

(2)

當(dāng)采用相同種類(lèi)的裝藥開(kāi)展試驗(yàn)，在不考慮裝藥速度對(duì)空氣擾動(dòng)的情況下，以下6個(gè)控制參數(shù)保持相同，即：

(ρe,Ee,γe;p0,ρa(bǔ),γa)=const

(3)

則式(2)可以簡(jiǎn)化表示為：

(4)

4.2 動(dòng)爆條件下沖擊波半徑影響因素及量綱分析

動(dòng)爆條件下沖擊波場(chǎng)半徑的控制參數(shù)，主要來(lái)自以下幾個(gè)方面：① 裝藥相關(guān)參數(shù)：裝藥質(zhì)量ωe，裝藥密度ρe，單位質(zhì)量裝藥釋放的能量Ee，爆炸產(chǎn)物膨脹指數(shù)γe；② 時(shí)間參數(shù)：考查時(shí)沖擊波的傳播時(shí)間ts；③ 空氣相關(guān)參數(shù)：初始狀態(tài)壓力p0，空氣密度ρa(bǔ)，空氣絕熱指數(shù)γa。

于是，動(dòng)爆條件下沖擊波場(chǎng)半徑應(yīng)當(dāng)是上述控制參數(shù)的函數(shù)，即有：

r=g(ωe,ρe,Ee,γe;ts;p0,ρa(bǔ),γa)

(5)

取ωe、ρe、Ee作為基本量，式(5)可化為下面的無(wú)量綱關(guān)系，有：

(6)

當(dāng)采用相同種類(lèi)的裝藥開(kāi)展試驗(yàn)，在不考慮裝藥速度對(duì)空氣擾動(dòng)的情況下，以下6個(gè)控制參數(shù)保持相同，即：

(ρe,Ee,γe;p0,ρa(bǔ),γa)=const

(7)

則式(6)可以簡(jiǎn)化表示為：

(8)

5 動(dòng)爆沖擊波波陣面所圍區(qū)域幾何中心移動(dòng)距離的工程計(jì)算模型

5.1 幾何中心移動(dòng)效應(yīng)的模型構(gòu)建

Thornhill等[10-12]利用線性動(dòng)量守恒定律對(duì)沖擊波中心的速度變化情況進(jìn)行了描述。設(shè)球面沖擊波內(nèi)包含的爆炸氣體和空氣的平均速度等于球面中心部位的速度，即：

ωev0=(ωe+ωa)ve

(9)

式(9)中：ωe為裝藥質(zhì)量；v0為裝藥速度；ωa為球面沖擊波包含的空氣質(zhì)量；ve為沖擊波中心的速度。結(jié)果得到：

(10)

在某一時(shí)刻t，幾何中心沿裝藥原來(lái)運(yùn)動(dòng)方向的移動(dòng)距離Sd可以由式(11)給定，有：

(11)

將式(10)代入式(11)，有：

(12)

式(12)建立起了關(guān)于移動(dòng)距離Sd、傳播時(shí)間t、運(yùn)動(dòng)裝藥速度ve和爆炸沖擊波半徑r的函數(shù)關(guān)系，而爆炸沖擊波半徑r是傳播時(shí)間t的函數(shù)，通過(guò)對(duì)仿真數(shù)據(jù)擬合可以得到爆炸沖擊波半徑r與傳播時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系式。

擬合得到的沖擊波半徑r與傳播時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系式為：

(13)

式(13)中：a為常數(shù)；半徑r的單位m；傳播時(shí)間t單位為ms。

(14)

在校驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由理論推導(dǎo)所得到的工程計(jì)算模型與仿真結(jié)果存在一定誤差，可能的原因是：① 線性動(dòng)量守恒定律描述的是爆轟產(chǎn)物的變化情況，雖然爆炸初始沖擊波與爆轟產(chǎn)物的質(zhì)點(diǎn)速度相連續(xù)，在描述沖擊波幾何中心移動(dòng)時(shí)線性動(dòng)量守恒定律可以提供一定的參考，但系數(shù)應(yīng)該有所差異；② 受初始擾動(dòng)影響，周?chē)諝獾臓顟B(tài)發(fā)生了改變。利用仿真結(jié)果對(duì)工程計(jì)算模型的參數(shù)進(jìn)行修正，最終得到不同運(yùn)動(dòng)速度下TNT球形裸裝藥沖擊波波陣面所圍區(qū)域幾何中心移動(dòng)距離的工程計(jì)算模型為：

(15)

式(15)中:Sd為移動(dòng)距離(m);v0為裝藥速度(m/s)。

將式(13)代入式(15),得到幾何中心比例移動(dòng)距離Sd/ωe與比例半徑r/ωe之間的函數(shù)關(guān)系式為：

(16)

在實(shí)際測(cè)試中，由于難以對(duì)沖擊波的傳播時(shí)間實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量，因此式(16)更具有工程應(yīng)用的價(jià)值。

5.2 工程計(jì)算模型驗(yàn)證

由于目前沒(méi)有公開(kāi)的關(guān)于球形裝藥動(dòng)爆沖擊波波陣面所圍區(qū)域幾何中心移動(dòng)距離的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，故利用數(shù)值仿真結(jié)果來(lái)驗(yàn)證建立的工程模型。分別開(kāi)展510 m/s和1 360 m/s速度條件下，1 kg、10 kg、100 kg、500 kg裝藥的動(dòng)爆沖擊波場(chǎng)數(shù)值仿真計(jì)算。將不同裝藥質(zhì)量下沖擊波比例移動(dòng)距離與沖擊波比例時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系繪制成圖,如圖9所示。

圖9 比例移動(dòng)距離與比例半徑的變化關(guān)系Fig.9 Scale moving distance vs.scale radius of blast wave field

由圖9可知，對(duì)于速度相同、質(zhì)量不同的運(yùn)動(dòng)裝藥，沖擊波波陣面所圍區(qū)域幾何中心的比例移動(dòng)距離趨于一致，由此可知，幾何中心的移動(dòng)距離滿足相似關(guān)系，通過(guò)量綱分析所建立的相似性模型是正確的。將數(shù)值仿真所得到的比例移動(dòng)距離與沖擊波波陣面所圍區(qū)域幾何中心移動(dòng)距離的工程計(jì)算模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如表3所示。

由表3可知，模型計(jì)算結(jié)果與數(shù)值仿真結(jié)果貼合得較好，除當(dāng)速度為1 360 m/s、沖擊波半徑為0.752 m時(shí)1 kg裝藥的仿真結(jié)果與模型計(jì)算值偏差較大外，其余偏差的絕對(duì)值均小于10%，可以認(rèn)為所建立動(dòng)爆沖擊波幾何中心移動(dòng)距離的工程模型精度滿足使用要求。

表3 仿真計(jì)算結(jié)果對(duì)比Table 3 Comparison of simulation results

6 結(jié)論

對(duì)運(yùn)動(dòng)裝藥空中爆炸過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，獲取了動(dòng)爆沖擊波演化歷程圖像，通過(guò)對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，定量研究了裝藥速度對(duì)動(dòng)爆沖擊波場(chǎng)空間位置分布的影響，針對(duì)動(dòng)爆沖擊波波陣面所圍區(qū)域幾何中心的移動(dòng)距離開(kāi)展了量綱分析，建立了具有一定普適性的幾何中心移動(dòng)距離的工程計(jì)算模型，并對(duì)模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證。主要結(jié)論有：

1) 受裝藥運(yùn)動(dòng)速度的影響，沖擊波在與爆轟產(chǎn)物分離進(jìn)入自持傳播階段后，波陣面的形狀不再為規(guī)則的球形，而是呈現(xiàn)頭大尾小的特征，裝藥速度越大，波陣面形狀變化得越明顯，隨著傳播沖擊波逐漸勻化為球面波；

2) 裝藥速度影響下爆炸沖擊波作用場(chǎng)呈現(xiàn)沿著裝藥速度方向移動(dòng)的現(xiàn)象，其移動(dòng)量可以用波陣面所圍區(qū)域幾何中心的移動(dòng)來(lái)表征。在本文的計(jì)算范圍內(nèi)，移動(dòng)停止時(shí)幾何中心的移動(dòng)距離與裝藥速度大小近似成正比；

4) 基于仿真計(jì)算結(jié)果，建立了幾何中心移動(dòng)距離的工程計(jì)算模型，并開(kāi)展不同工況的數(shù)值仿真計(jì)算，將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與計(jì)算模型結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，相對(duì)誤差在15%范圍內(nèi)，計(jì)算模型具備一定的應(yīng)用價(jià)值。