Um dem Problem der unzureichenden Genauigkeit des dynamischen Ausbreitungsmodells der Folienstreifenwolke nach der Explosion im dreidimensionalen Raum zu begegnen, wurde eine umfassende dynamische Modellierung und Charakteristik der Wolke durchgeführt. Es wurde ein kegelähnliches Geschwindigkeitsverteilungsmodell auf Basis der Lagrange-Partikelmethode erstellt und ein gekoppelte Bewegungsgleichungssystem für Translation und Rotation eines einzelnen Folienstreifens aufgebaut, das die kombinierten Wirkungen von Gravitation, aerodynamischem Widerstand, aerodynamischem Moment, Windscherung und kleinmaßstäblicher Turbulenz auf die Bewegung der Wolke umfassend quantifiziert. Der Anfangszustand der diskreten Partikel wurde zufällig mit dem kegelähnlichen Geschwindigkeitsverteilungsmodell vergeben. Basierend auf statischen Explosionsversuchsdaten der Folienstreifen, die mit einer kombinierten Lidar- und Kameraplattform erfasst wurden, wurde das Modell vollständig validiert. Die Forschungsergebnisse zeigen: Unter einer Explosionshöhe von 10 m bildet sich die Folienstreifenwolke innerhalb von 0,8 s schnell zu einer ungleichmäßigen kegelähnlichen Verteilung, die axiale Ausbreitungsfläche erreicht schnell 27,8 m²; in der Sedimentationsphase nimmt die vertikale Größe der Wolke mit der Zeit zu, die Mittelhöhe sinkt mit zunehmender Ausbreitungszeit, nach 10 s überschreitet die Abwurfrate der Streifen 95 %; die Windscherspannungsintensität steht in positiver Korrelation mit der Steigerungsrate des Neigungswinkels der Wolke. Die Simulationsergebnisse stimmen in Formationszeit, Ausbreitungsbereich und Formentwicklung mit den Versuchsdaten überein und bestätigen die Genauigkeit des Modells. Diese Studie kann eine theoretische Grundlage für die Bewertung der Störeffektivität von Folienstreifen und die antistörungsresistente Auslegung von Laserzünder bieten.

Folienstreifenwolke; dynamische Ausbreitung; Lagrange-Partikelmethode; kegelähnliche Geschwindigkeitsverteilung; aerodynamische Modellierung