冲击波超压峰值的计算方法

炸药在空中爆炸后，燃料瞬间转变为高温高压产物，在炸药和空气的界面处爆炸产物以极高的速度向周围飞散，强烈压缩邻近的空气介质，使其压力、密度和温度呈阶跃式升高，进而形成高能量的空气冲击波。

在进行此装置的毁伤效能评估时，首先要知道此装置爆炸后形成冲击波的超压分布，目前常用的方法有两种，一是理论计算；二是试验拟合。文中采用工程经验公式再结合此装置静爆试验结果进行修正的方法建立了威力计算模型（图1）。

图1　某型试验验证装置起爆瞬间

首先进行装药TNT 当量修正。对于非TNT 装药，只需将炸药质量换算成TNT 当量即可。

式中：mde——该炸药的TNT 炸药当量，kg；

　　　mdes——该炸药的质量，kg；

　　　Qs——该炸药的爆热，kJ／kg；

　　　QT——TNT 的爆热，kJ／kg，QT＝4 187 kJ／kg。(www.xing528.com)

距爆炸中心任一距离R 处的冲击波超压峰值可用式（2）计算：

式中：ΔPm——超压峰值，MPa；

　　　——超压计算相对距离，

　　　R——距炸点的距离，m；

　　　mde——TNT 炸药质量，kg；

　　　K——修正系数。近地面爆炸时，由于地面反射，冲击波强度增强。K 取决于反射强弱的程度，对于混凝土、岩石一类的刚性地面，取K＝2；对于一般土壤，取K＝1.8。

以此装置为例，炸药质量为120 kg，爆热为7 900 kJ／kg，代入式（1）即可求出该炸药的TNT 炸药当量mde。代入式（2）即可计算任意点超压值。