第1章 核爆炸现象学 1
1.1引言 1
1.2核爆炸方式与外观景象 3
核爆炸方式的区分 4
核爆炸外观景象 5
1.3核爆炸的杀伤破坏因素和发展过程 9
核爆炸杀伤破坏因素 9
核爆炸发展过程 10
1.4核爆炸的杀伤破坏特点 10
1.5核装置的爆炸过程 12
1.6核爆炸初始参数 14
爆炸时活性区参数 14
爆炸时弹体区参数 15
参考文献 16
第2章 爆炸力学基础 17
2.1流体力学方程组,声波 17
流体力学方程组欧拉表述 17
流体力学方程组拉格朗日表述 19
球面声波 20
2.2激波关系 21
激波关系 21
理想气体激波关系 23
2.3一维非定常流动 26
非线性波一维传播 26
简单波传播 30
2.4强爆炸自模拟解 32
强爆炸自模拟运动方程组 32
解析解 34
数值结果 35
2.5爆炸相似律 38
冲击波主要参量 38
立方根相似律 39
一般相似律 40
参考文献 42
第3章 冲击波在大气中传播 44
3.1引言 44
3.2理想气体和真实空气的点爆炸数值解 45
点爆炸流体力学方程组 45
理想气体和真实气体的数值解方程组 47
差分方程组,激波凑合法 49
数值求解 50
数值计算结果及分析 50
3.3真实空气球爆炸的辐射流体力学计算 60
含粘性和能流的流体力学方程组 60
激波结构 61
人造粘性 64
含能流流体力学方程组数值求解,人造粘性法 65
数值计算结果 67
3.4非均匀大气点爆炸数值解 69
大气模式 69
非均匀大气中冲击波传播 72
数值分析 74
参考文献 76
第4章 空中、地面爆炸的冲击波传播 77
4.1定常激波反射理论要点 77
激波反射的基本图像 77
理想气体中激波的正反射 80
规则反射 83
非规则反射 87
4.2空中爆炸冲击波的传播 88
空爆冲击波在地面的反射 88
反射分区 90
等超压图 93
三波点高度随爆心距的变化 95
4.3地面爆炸、爆炸成坑 96
地面爆炸 96
触地爆炸及成坑 97
浅层埋深爆炸及弹坑参数 101
弹坑参数的近似相似律 102
4.4地下土石介质中的压缩波 104
一维弹一塑性运动方程组 104
空气冲击波拍打地面所产生的土石介质压缩波 108
参考文献 112
第5章 影响冲击波传播的因素 113
5.1爆炸区域的环境条件 113
爆心地域的热空气层 113
爆炸地域的灰砂气团 115
5.2激波在不同热性质和含尘埃气体中的传播 117
激波在不同性质气体界面的折射、反射 117
含灰砂热空气中的近似激波关系 121
5.3热空气层对核爆炸冲击波传播的影响 123
冲击波在热空气层中的传播 123
热空气中冲击波参数 128
5.4激波绕射的近似理论,地形对冲击波传播的影响 130
定常激波绕射理论 130
激波沿有倾(仰)角壁面的运动 136
地形对冲击波传播的影响 138
参考文献 139
第6章 弱冲击波的传播 140
6.1弱冲击波的特点 140
简单波的传播 140
弱冲击波的衰减 142
6.2声波近似 146
声线场 146
线性声波在大气中传播 149
6.3弱冲击波在非均匀大气中的传播 151
含风速变化非均匀大气中弱波的传播 151
非均匀大气弱波相似律 154
6.4大气环境及其对声线场的影响 155
大气环境参数 155
大气参数对弱波传播的影响 157
声线径迹的分区 159
6.5弱冲击波沿地面的传播 160
6.6弱波的聚焦 162
弱波聚焦分类 162
弱波聚焦的声波理论 164
远区弱波的传播 167
参考文献 168
第7章 热辐射迁移理论基础 169
7.1引言 169
7.2热辐射基本概念 169
7.3辐射与物质的相互作用 172
7.4黑体辐射 176
7.5辐射迁移方程 178
辐射迁移方程 178
一维辐射迁移方程及定解条件 181
7.6迁移方程的解 183
7.7扩散近似和发射近似 188
扩散近似方程及边界条件 188
一维平面解 190
发射近似解 191
7.8有效温度 192
7.9辐射热传导近似,热波 194
热传导近似 194
辐射波 196
不同条件下辐射波特点 199
近似理论的局限性 201
7.10辐射流体力学方程组 201
7.11热辐射激波 203
辐射激波结构 203
理想气体辐射激波的特点 205
极强辐射波结构 210
附录 辐射迁移平均自由程 215
参考文献 223
第8章 火球 224
8.1引言 224
8.2火球发展过程 225
火球发展过程—X射线火球阶段 225
火球发展过程—辐射扩张阶段 227
冲击波扩张阶段 228
火球的上升运动 230
8.3火球现象 231
火球亮度(有效温度) 231
火球照度 232
火球亮度实际变化过程 234
8.4 X射线火球 234
X射线在冷空气中的吸收 235
X射线火球的燃烧阶段 236
燃烧过程的半定量描述 237
X射线火球非平衡辐射扩散过程 238
计算实例 240
8.5辐射扩张阶段,冲击波扩张阶段 241
辐射扩张阶段火球主要参数 241
冲击波扩张阶段火球光辐射特点 243
冲击波扩张阶段火球亮度峰值及其出现时间 246
8.6火球的辐射流体力学 248
概述 248
辐射流体力学方程组及有效温度计算 249
8.7辐射流体力学有关火球的计算结果 251
火球阵面参数 251
火球内部参数分布 252
火球发展的特征量及其相互之间的关系 256
火球的光辐射参量 256
近似理论的局限性 258
8.8相似律与高度效应 259
火球发展过程的近似相似律 259
大气非均匀性修正 260
地爆火球特点 261
参考文献 262
第9章 大气光学基础 263
9.1大气消光系数和透射比 263
单色光的大气消光系数和透射比 263
大气平均透射比 264
9.2粒子散射理论简述 265
单粒子散射 265
体积散射 268
9.3光在大气中的散射 268
大气气溶胶粒度分布 269
气溶胶粒子散射 270
大气散射 272
9.4大气中光辐射迁移方程及其近似解 273
大气辐射迁移方程 273
各向同性散射条件下解的数学形式 275
各向同性散射介质中透射比 277
9.5大气能见度 278
水平能见度和消光系数的关系 278
消光系数与波长的关系 280
9.6斜程散射透射比、吸收透射比 281
散射系数随高度的变化 281
斜程散射透射比 282
大气分子的吸收 283
参考文献 285
第10章 光冲量 286
10.1概述 286
光冲量定义 286
光冲量影响因素 287
10.2光冲量的半经验规律 288
空中爆炸空中光冲量计算公式 288
空中爆炸地面光冲量计算公式 290
考虑地面反射时光冲量计算公式 291
10.3光冲量的一次散射理论计算 293
计算中所用参数 293
一次散射计算过程 294
计算结果分析 296
10.4光冲量随机模拟——蒙特卡罗方法(M-C方法)的计算 299
M-C方法简述 299
M-C方法中所用参数 300
计算实例 301
10.5地爆光冲量 304
地爆光冲量计算公式 304
地爆照度曲线 305
10.6光辐射能量的光谱分布 305
火球辐射光谱 305
光冲量光谱特点 306
参考文献 308