爆炸冲击波作用下车载炮驾驶室结构动态响应数值仿真

摘要

地雷、简易爆炸装置和路边炸弹已成为车载炮的严重威胁，地雷爆炸产生的冲击波会对车载炮驾驶室结构造成损伤并危害乘员的生命安全。由于驾驶室底部不同位置地雷爆炸产生的冲击波对驾驶室的响应差异较大，该文对车载炮驾驶室底部在6个爆炸冲击工况下的响应过程进行数值仿真，采用ALE算法建立土壤、空气和炸药模型，Lagrange算法建立车载炮驾驶室和底盘模型，并使用流固耦合算法计算爆炸冲击波传播过程，以及在此过程中车载炮驾驶室的动态响应。分析乘员脚部位置底板处的冲击波压力、加速度和速度变化情况，得到乘员脚部位置底板处的最大冲击波压力、加速度和速度，分析最恶劣工况下的驾驶室结构的损伤情况。仿真结果表明，地雷产生的冲击波使驾驶室底板产生较大的加速度和速度，驾驶室结构发生破坏，乘员在此情况下会受到伤害，有必要针对车载炮驾驶室增加防护结构。仿真结果可以为车载炮驾驶室防护结构设计提供参考。

关键词

驾驶室结构 / 爆炸冲击波 / ALE算法 / 流固耦合 / 数值仿真