从战例统计和试验资料来看,反舰导弹已成为舰船生命力的主要威胁,舰船在舱内爆炸载荷作用下的毁伤效应分析及防护结构设计是目前舰船工程领域研究的热点。对舱内爆炸载荷的准确分析是结构响应评估和防护结构设计载荷输入的前提,起着至关重要的作用。当爆炸发生在舰船舱室内部时,形成的爆炸场及载荷形式与开敞空间相比差异较大。反舰导弹战斗部在舰船舱室内部爆炸载荷的特征主要表现为演化历程复杂、载荷作用时间长、后燃烧效应明显等,除了初始爆炸冲击波的作用外,准静态超压和高温载荷成为重要的毁伤方式。因此深入研究约束空间内炸药爆炸场及形成的载荷(超压载荷和温度载荷)特性,为舰船爆炸毁伤分析、抗爆结构设计和舰载设备冲击响应评估提供可靠的输入载荷具有重要的理论意义和工程应用价值。为此,本文围绕约束空间内爆炸场高精度数值计算和载荷特性开展了研究工作。第2章基于FORTRAN平台,采用高精度WENO(Weighted Essentially Non-Oscillatory)有限差分格式,开发了约束空间内爆炸波高精度三维数值计算程序。利用经典黎曼算例和三维内爆炸载荷实验数据对程序计算的可靠性和精度进行了验证。并进一步采用该数值计算程序在第3章中开展了约束空间内爆炸超压载荷特性研究。基于能量守恒原理推导给出了密闭空间内爆炸准静态超压峰值计算公式;系统探讨了泄压口大小和炸药质量对泄压空间内爆炸准静态超压载荷的影响规律,并推导给出了泄压空间内爆炸准静态超压载荷简化计算公式,该公式与基于大量实验数据拟合的经验公式吻合较好。高温是内爆炸载荷的特征之一,在第4章中提出了一种约束空间内炸药爆炸瞬态温度场数值计算方法,并自主开发了约束空间内爆炸温度场高精度三维数值计算程序。利用所开发的程序开展了密闭空间内爆炸温度场数值计算研究,初步探讨了密闭空间内爆炸温度载荷特性。通过数值计算准静态温度平稳值与理论解的对比,验证了内爆炸炸温度场数值计算方法和程序的可靠性。进一步开展了泄压空间内爆炸温度场数值计算研究,探讨了炸药质量和泄压口大小对泄压空间内爆炸温度载荷的影响规律。针对后燃烧效应对内爆炸载荷的影响问题,开展了理论分析和数值计算研究。在第5章中推导给出了密闭空间内爆炸准静态温度、准静态绝热指数、准静态超压峰值关于药量体积比的计算公式,分析了现有两种理论模型(模型一、模型二)计算结果的差异性和可靠性。并进一步将理论模型二推广应用于不同环境氛围内爆炸准静态参数的计算中,探讨了环境氛围中的氧含量对内爆炸准静态参数的影响规律。在第6章中提出了一种考虑后燃烧能量加入的简化反应率模型,开发了考虑后燃烧能量加入的内爆炸波高精度数值计算程序,通过数值计算分析了后燃烧能量大小和反应速率常数对内爆炸超压载荷的影响规律;开展了气体绝热指数变化对内爆炸参数(超压、温度、绝热指数)的影响分析;提出了一种考虑后燃烧效应并计及气体参数随反应组分变化影响的内爆炸场数值计算模型,通过程序实现并开展了后燃烧效应对内爆炸参数影响规律的数值计算研究。为了进一步提高内爆炸场的计算精度和分辨率,开展了高分辨率、高精度激波捕捉算法的研究,在第7章和第8章中分别提出了一种提高分辨率和极值点处精度的三阶WENO改进格式WENO-P+3、WENO-NN3。选取Sod激波管、双爆轰波碰撞、Rayleigh-Taylor不稳定性、强激波双马赫反射等经典算例,考察了改进格式的计算性能。研究表明,改进格式不仅提高了极值点处的计算精度,还降低了格式的耗散,提高了对复杂流场结构的分辨率。最后将改进格式应用于密闭空间内爆炸载荷的数值计算,给出精度更高、分辨率更清晰的载荷历程,为工程中抗爆结构设计和毁伤评估提供可靠的输入载荷。