CN109974915A - 一种水中爆炸压力测试实验系统及方法 - Google Patents

一种水中爆炸压力测试实验系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开一种水中爆炸压力测试实验系统及方法。涉及爆炸力学测定试验技术领域，操作简单方便，可以适用于对水中爆炸压力的测定。包括：容器、药包、控制器、防护玻璃、两台高速相机、投影仪、计算机、图像分析模块和爆炸压力计算模块；容器及药包用于模拟出水中爆场景，通过投影仪在水面上投射散斑，两台高速相机采集第一水面波动的图像，利用所述散斑计算第一水面中某点的应变，根据所述应变与水的弹性模量计算出相应炸药的K值，并基于计算出的K值再根据所述公式反演计算得出水中不同位置点的爆炸压力随到爆源的距离的变化曲线，根据所述变化曲线确定出水中任一点的爆炸压力。本发明适用于水中爆炸压力测定实验中。

Description

一种水中爆炸压力测试实验系统及方法
技术领域
本发明涉及爆炸力学测定试验技术领域，尤其涉及一种水中爆炸压力测试 实验系统及方法。
背景技术
随着核电站、水域周边建筑等涉及海洋工程与运输设备产业的发展，水中 爆炸(underwater explosion)产生的冲击压力的测定开始受到相关技术领域人员 的重视及研究。
发明人在实现本发明的过程中发现：现有对水中爆炸压力的测定方案一般 是通过传感器等组成的装置设置于水中进行测定，该种测定方案由于水中布设 工作量较大，相应会增加操作难度。
鉴于此，亟需进行水中爆炸压力测定方案的理论探索及实验研究，以提供 新的适用于水中爆炸压力测定的技术方案。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种水中爆炸压力测试实验系统 及方法，操作简单方便，可以适用于对水中爆炸压力的测定。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种水中爆炸压力测试实验系统，包括容器、 药包、控制器、防护玻璃、两台高速相机、投影仪、计算机、图像分析系统和 爆炸压力计算系统；
容器，用于盛放液体；
药包，设于所述液体中，用于产生被测爆炸源，使水面产生波动；
控制器，用于控制药包起爆及同步触发高速相机；
防护玻璃，设于容器上方、投影仪下方位置，用于防止容器中水飞溅到高 空；
高速相机，用于图像采集，拍摄容器内盛放的液体表面状态图像；
投影仪，与计算机相连，用于投射计算机生成的散斑到所述容器内盛放的 液体表面；
计算机，与投影仪相连，用于生成、输出散斑，并控制投影仪；所述计算 机与控制器及高速相机分别相连，用于接收控制器的同步触发信号并传递给高 速相机，控制高速相机的触发，并接收及储存高速相机采集的图像；
图像分析模块，装载在计算机上，用于处理分析两两台高速相机采集的图 像，基于所述图像计算确定水面的位移和应变并输出；
爆炸压力计算模块，装载在计算机上，用于基于水的体积弹性模量及确定 的所述应变计算出第一波动水面位置的水面爆炸压力；
根据所述水面爆炸压力确定表征相应药包爆炸能量的无量纲参数K值；
基于所述K值，根据公式计算得到水中不同位置 点的爆炸压力随到爆源的距离的变化曲线；其中，Pm为水中爆炸压力，单位 MPa；R为不同位置点到爆源的距离，单位m；w为炸药量，单位kg；
根据所述变化曲线，确定水中任一位置的爆炸压力。
优选地，所述图像分析模块，具体用于根据数字图像相关技术原理，采用 基于高速相机拍摄的变形前后水面的数字散斑图像，通过追踪水面的散斑图像， 匹配变形前后数字散斑图像中的对应图像子区获得水面各点的位移，以实现变 形过程中水面的三维坐标、位移及应变值的测量和获取。
优选地，爆炸压力计算模块，具体用于根据公式P0＝ε×E计算得第一波动 位置的水面爆炸压力；其中，ε为根据图像分析系统得到的水面上第一散斑点 的应变值；所述E是水的弹性模量，为2.18×109Pa2.18GPa；P0为水面爆炸压 力，单位MPa。
优选地，所述根据所述水面爆炸压力确定表征相应药包爆炸能量的无量纲 参数K值包括：将所述水面爆炸压力、第一散斑点到爆源的距离R及炸药量w 代入公式Pm＝K×(w∧(1/3)/R)∧1.13中，计算出表征相应药包爆炸能量的无量纲参 数K值；其中，Pm为水中爆炸压力
第二方面，本发明实施例还提供一种水中爆炸压力测试实验方法，包括：
向容器内加入水；
在所述容器上方设置投影仪；
调节所述投影仪到容器内水面的高度至第一预定高度，以使所述投影仪投 射的散斑在水面上清晰展示出来；
在所述容器内设置药包；
采集所述药包起爆前后水面变化的图像；
获取起爆前水面状态的第一图像，在第一图像中选取第一参考子区域；
获取起爆后水面状态的第二图像，获取与所述第一参考子区域对应的第一 目标子区域；
根据所述第一参考子区域与所述第一目标子区域确定第一波动水面位置的 位移；
基于所述位移得出第一波动水面的应变；
基于水的体积弹性模量及确定的所述应变计算出第一波动水面位置的水面 爆炸压力；
根据所述水面爆炸压力确定表征相应药包爆炸能量的无量纲参数K值；
基于所述K值，根据公式计算得到水中不同位置 点的爆炸压力随到爆源的距离的变化曲线；其中，Pm为水中爆炸压力，单位 MPa；R为不同位置点到爆源的距离，单位m；w为炸药量，单位kg；
根据所述变化曲线，确定水中任一位置的爆炸压力。
优选地，向容器内加入水之前或之后或同时还包括：向所述容器内加入不 透明液体或水溶性物质，以使所述不透明液体或水溶性物质与水混合成不透明 混合物。
优选地，所述基于获取的所述应变及水的弹性模量计算出第一波动位置的 水面爆炸压力为：根据公式P0＝ε×E计算出第一波动位置的水面爆炸压力；其 中，ε为水面上第一散斑点的应变；所述E是水的弹性模量，为2.18×10∧9Pa； P0为水面爆炸压力，单位MPa。
所述根据所述水面爆炸压力确定表征相应药包爆炸能量的无量纲参数K值 包括：将所述水面爆炸压力、第一散斑点到爆源的距离R及炸药量w代入公式中，计算出表征相应药包爆炸能量的无量纲参数K值； 其中，Pm为水中爆炸压力。
优选地，所述向容器内加入水之前或之后或同时还包括：向所述容器内加 入不透明液体或水溶性物质，以使所述不透明液体或水溶性物质与水混合成不 透明混合物，以使散斑透射到不透明表面时不产生反射和透射。
优选地，所述基于获取的所述应变及水的弹性模量计算出第一波动位置的 水面爆炸压力为：根据公式P0＝ε×E计算出第一波动位置的水面爆炸压力；其中， ε为水面上第一散斑点的应变；所述E是水的弹性模量，为2.18×10∧9Pa；P0 为水面爆炸压力，单位MPa。
优选地，所述根据所述水面爆炸压力确定表征相应药包爆炸能量的无量纲 参数K值包括：将所述水面爆炸压力、第一散斑点到爆源的距离R及炸药量w 代入公式Pm＝K×(w∧(1/3)/R)∧1.13中，计算出表征相应药包爆炸能量的无量纲参 数K值；其中，Pm为水中爆炸压力。
优选地，所述根据所述第一参考子区域与所述第一目标子区域确定第一波 动水面位置的位移包括：
获取所述第一参考子区域的中心点坐标；
获取所述第一目标子区域中与所述中心点坐标对应的坐标；
根据所述中心点坐标及与所述中心点坐标对应的坐标得出第一波动水面位 置的位移。
本发明实施例提供的水中爆炸压力测试实验系统及方法，包括容器、药包、 控制器、防护玻璃、两台高速相机、投影仪、计算机、图像分析模块和爆炸压 力计算模块；这样，通过采用上述方案，模拟出水中爆炸试验，并通过在水面 上方设置投影仪在水面上投射散斑，采集第一水面波动的图像，利用所述散斑 计算第一水面中某点的应变，根据所述应变与水的弹性模量计算出相应炸药的K 值，并基于计算出的K值再根据所述公式反演计算得出水中不同位置点的爆炸 压力随到爆源的距离的变化曲线，根据所述变化曲线确定出水中任一点的爆炸 压力。该水中爆炸压力测试系统几乎全部在水面上布设，操作简单方便，可以 适用于水中爆炸压力的测定，而且便于在实验室开展水中爆炸压力测定方案的 理论探索及实验研究。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例水中爆炸压力测试实验系统一实施例结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实 施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前 提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1所示，本发明实施例一种水中爆炸压力测试实验系统，适用于实 验室中对水中爆炸压力测定方案的理论探索及实验研究，以提供新的适用于水 中爆炸压力测定的技术方案；所述水中爆炸压力包括水面爆炸压力及水下爆炸 压力。
所述系统包括容器、药包、控制器、防护玻璃、两台高速相机、投影仪、 计算机、图像分析模块和爆炸压力计算模块。
容器，用于盛放液体；所述液体包括水，药包，设于所述液体中，用于产 生被测爆炸源，使水面产生波动；控制器，用于控制药包起爆及同步触发高速 相机；防护玻璃，设于容器上方、投影仪下方位置，用于防止容器中水飞溅到 高空；高速相机，用于图像采集，拍摄容器内盛放的液体表面状态图像；投影 仪，与计算机相连，用于投射计算机生成的散斑到所述容器内盛放的液体表面； 计算机，与投影仪相连，用于生成、输出散斑，并控制投影仪；所述计算机与 控制器及高速相机分别相连，用于接收控制器的同步触发信号并传递给高速相 机，控制高速相机的触发，并接收及储存高速相机采集的图像；
图像分析模块，装载在计算机上，用于处理分析两两台高速相机采集的图 像，基于所述图像计算确定水面的位移和应变并输出；爆炸压力计算模块，装 载在计算机上，用于基于水的体积弹性模量及确定的所述应变计算出第一波动 水面位置的水面爆炸压力。
根据所述水面爆炸压力确定表征相应药包爆炸能量的无量纲参数K值；基 于所述K值，根据公式计算得到水中不同位置点的爆 炸压力随到爆源的距离的变化曲线；其中，Pm为水中爆炸压力，单位MPa；R 为不同位置点到爆源的距离，单位m；w为炸药量，单位kg；根据所述变化曲 线，确定水中任一位置的爆炸压力。
本发明实施例提供的水中爆炸压力测试实验系统及方法，包括容器、药包、 控制器、防护玻璃、两台高速相机、投影仪、计算机、图像分析模块和爆炸压 力计算模块；这样，通过采用上述方案，模拟出水中爆炸试验，并通过在水面 上方设置投影仪在水面上投射散斑，采集第一水面波动的图像，利用所述散斑 计算第一水面中某点的应变，根据所述应变与水的弹性模量计算出相应炸药的K 值，并基于计算出的K值再根据所述公式反演计算得出水中不同位置点的爆炸 压力随到爆源的距离的变化曲线，根据所述变化曲线确定出水中任一点的爆炸 压力。该水中爆炸压力测试方法中涉及的装置几乎全部在水面上布设，操作简 单方便，可以适用于水中爆炸压力的测定，而且便于在实验室开展水中爆炸压 力测定方案的理论探索及实验研究。
其中，所述图像分析模块，具体用于根据数字图像相关技术原理，基于高 速相机拍摄的变形前后水面的数字散斑图像，通过追踪水面的散斑图像，匹配 变形前后数字散斑图像中的对应图像子区获得水面各点的位移，以实现变形过 程中水面的三维坐标、位移及应变值的测量和获取。
在本发明一个实施例中，爆炸压力计算模块，具体用于根据公式P0＝ε×E计 算得第一波动位置的水面爆炸压力；其中，ε为根据图像分析系统得到的水面 上第一散斑点的应变值；所述E是水的弹性模量，为2.18×109Pa；P0为水面爆 炸压力，单位MPa。
在本发明另一个实施例中，所述根据所述水面爆炸压力确定表征相应药包 爆炸能量的无量纲参数K值包括：将所述水面爆炸压力、第一散斑点到爆源的 距离R及炸药量w代入公式中，计算出表征相应药包爆炸能 量的无量纲参数K值；其中，Pm为水中爆炸压力。本实施例中，实验所用炸药 为TNT炸药，当所用炸药是其他炸药时，公式为 其中，Q1为所用炸药的爆热，Q2为TNT的爆热。
实施例二
参见图1所示，本发明还实施例一种水中爆炸压力测试方法，适用于实验 室中对水中爆炸压力测定方案的理论探索及实验研究，以提供新的适用于水中 爆炸压力测定的技术方案。所述方法包括：
步骤101、向容器内加入水；在所述容器上方设置投影仪；可以理解的是， 液体受力，液面会产生波动现象，相应地，会有鼓起的区域或点，俗称鼓包， 为了便于对鼓包点进行研究，在水液面上投射散斑，散斑是随着水面的波动一 起波动的，因此，可以通过研究液面散斑的状态来确定水受到冲击力后的波动 状态。
步骤102、调节所述投影仪到容器内水面的高度至第一预定高度，以使所述 投影仪投射的散斑在水面上清晰展示出来；具体地，设置高度与容器尺寸、投 影仪镜头等相关；投影仪的亮度与高速相机拍摄速率所需的曝光速度相吻合， 可以根据实际情况设置。
步骤103、在所述容器内设置药包；
步骤104、采集所述药包起爆前后水面变化的图像；
步骤105、获取起爆前水面状态的第一图像，在第一图像中选取第一参考子 区域；
步骤106、获取起爆后水面状态的第二图像，获取与所述第一参考子区域对 应的第一目标子区域；
步骤107、根据所述第一参考子区域与所述第一目标子区域确定第一波动水 面位置的位移；
步骤108、基于所述位移得出第一波动水面的应变；
步骤109、基于水的体积弹性模量及确定的所述应变计算出第一波动水面位 置的水面爆炸压力；
步骤110、根据所述水面爆炸压力确定表征相应药包爆炸能量的无量纲参数 K值；
步骤111、基于所述K值，根据公式计算得到水 中不同位置点的爆炸压力随到爆源的距离的变化曲线；其中，Pm为水中爆炸压 力，单位MPa；R为不同位置点到爆源的距离，单位m；w为炸药量，单位kg；
步骤112、根据所述变化曲线，确定水中任一位置的爆炸压力；
本发明实施例提供的水中爆炸压力测试方法，通过向容器内加入水；在所 述容器上方设置投影仪；调节所述投影仪到容器内水面的高度至第一预定高度， 以使所述投影仪投射的散斑在水面上清晰展示出来；在所述容器内设置药包； 起爆所述药包，采集水面波动的第一视频图像；根据所述第一视频图像获取第 一波动水面位置的位移；基于获取的所述应变及水的弹性模量计算出第一波动 位置的水面爆炸压力；根据所述水面爆炸压力确定表征相应药包爆炸能量的无 量纲参数K值；基于所述K值，根据公式计算得到水 中不同位置点的爆炸压力随到爆源的距离的变化曲线；根据所述变化曲线，确 定出水中任一位置的爆炸压力。这样，通过采用上述方案，模拟出水中爆炸试 验，并通过在水面上方设置投影仪在水面上投射散斑，采集第一水面波动的图 像，利用所述散斑计算第一水面中某点的应变，根据所述应变与水的弹性模量 计算出相应炸药的K值，并基于计算出的K值再根据所述公式反演计算得出水 中不同位置点的爆炸压力随到爆源的距离的变化曲线，根据所述变化曲线确定 出水中任一点的爆炸压力。该水中爆炸压力测试方法中涉及的装置几乎全部在 水面上布设，简单方便，可以适用于水中爆炸压力的测定，而且便于在实验室 开展水中爆炸压力测定方案的理论探索及实验研究。
本实施例中，可以理解的是，水为透明液体，在实验中，投射到水面上的 散斑会有部分透过水面到水层中，这样会影响到后续的观测及实验分析；为了 使实验过程中，投影仪投射的散斑可以清晰地投射到液面上，以便于后续的观 测及分析计算，需要避免散斑透过透明的液体。作为一可选实施例，在向容器 内加入水之前或之后或同时还包括：向所述容器内加入不透明液体或水溶性物 质，以使所述不透明液体或水溶性物质与水混合成不透明混合物。这样，可以 使散斑几乎全部投射到液面上，有利于后续实验的顺利开展。
本实施例中，作为一可选实施例，所述基于获取的所述应变及水的弹性模 量计算出第一波动位置的水面爆炸压力为：根据公式P0＝ε×E计算出第一波动位 置的水面爆炸压力；其中，ε为水面上第一散斑点的应变；所述E是水的弹性 模量，为2.18×10∧9Pa；P0为水面爆炸压力，单位MPa。
所述根据所述水面爆炸压力确定表征相应药包爆炸能量的无量纲参数K值 包括：将所述水面爆炸压力、第一散斑点到爆源的距离R及炸药量w代入公式 Pm＝K×(w∧(1/3)/R)∧1.13中，计算出表征相应药包爆炸能量的无量纲参数K值； 其中，Pm为水中爆炸压力。本实施例中，作为另一可选实施例，所述根据所述 第一参考子区域与所述第一目标子区域确定第一波动水面位置的位移包括：
获取所述第一参考子区域的中心点坐标；
获取所述第一目标子区域中与所述中心点坐标对应的坐标；
根据所述中心点坐标及与所述中心点坐标对应的坐标得出第一波动水面位 置的位移。
可以理解的是，本实施例中，为了通过液面上的某一点或位置在受到爆炸 力后的形变来确定爆炸压力，需要确定该点在受力前后的位移。本申请通过数 字图像相关分析确定方法，在具体的确定位移的过程中，可以通过一个形函数 来来表征被测物变形前后散斑图中子区域的位移及应变。
本发明实施例提供的实验系统及方法，操作简单方便，提出了一种水中爆 炸压力测定的新方案，而且可以适用于对水中爆炸压力的测定实验中。
需要说明的是，在本文中，各个实施例之间描述的方案的侧重点不同，但 是各个实施例又存在某种相互关联的关系，在理解本发明方案时，各个实施例 之间可相互参照；另外，本申请实施例中表在述当技术特征要素固定于另一技 术特征要素之上时，可以是直接与另一技术特征要素表面直接接触，也可以是 存在居中的另外的技术特征要素。此外，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅 用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗 示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、 “包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列 要素的过程、方法、物品或者台不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出 的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者台所固有的要素。在 没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包 括所述要素的过程、方法、物品或者台中还存在另外的相同要素。
另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分 流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于 一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例 的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccess Memory，RAM)等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于 此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到 的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围 应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种水中爆炸压力测试实验系统，其特征在于，所述水中爆炸压力包括水面爆炸压力及水下爆炸压力；所述系统包括容器、药包、控制器、防护玻璃、两台高速相机、投影仪、计算机、图像分析模块和爆炸压力计算模块；
容器，用于盛放液体；所述液体包括水；
药包，设于所述液体中，用于产生被测爆炸源，使水面产生波动；
控制器，用于控制药包起爆及同步触发高速相机；
防护玻璃，设于容器上方、投影仪下方位置，用于防止容器中水飞溅到高空；
高速相机，用于图像采集，拍摄容器内盛放的液体表面状态图像；
投影仪，与计算机相连，用于投射计算机生成的散斑到所述容器内盛放的液体表面；
计算机，与投影仪相连，用于生成、输出散斑，并控制投影仪；所述计算机与控制器及高速相机分别相连，用于接收控制器的同步触发信号并传递给高速相机，控制高速相机的触发，并接收及储存高速相机采集的图像；
图像分析模块，装载在计算机上，用于处理分析两两台高速相机采集的图像，基于所述图像计算确定水面的位移和应变并输出；
爆炸压力计算模块，装载在计算机上，用于基于水的体积弹性模量及确定的所述应变计算出第一波动水面位置的水面爆炸压力；
根据所述水面爆炸压力确定表征相应药包爆炸能量的无量纲参数K值；
基于所述K值，根据公式计算得到水中不同位置点的爆炸压力随到爆源的距离的变化曲线；其中，Pm为水中爆炸压力，单位MPa；R为不同位置点到爆源的距离，单位m；w为炸药量，单位kg；
根据所述变化曲线，确定水中任一位置的爆炸压力。
2.根据权利要求1所述的测试实验系统，其特征在于，所述图像分析模块，具体用于根据数字图像相关技术原理，基于高速相机拍摄的变形前后水面的数字散斑图像，通过追踪水面的散斑图像，匹配变形前后数字散斑图像中的对应图像子区获得水面各点的位移，以实现变形过程中水面的三维坐标、位移及应变值的测量和获取。
3.根据权利要求1所述的爆炸压力计算系统，其特征在于，爆炸压力计算模块，具体用于根据公式P0＝ε×E计算得第一波动位置的水面爆炸压力；其中，ε为根据图像分析系统得到的水面上第一散斑点的应变值；所述E是水的弹性模量，为2.18×109Pa；P0为水面爆炸压力，单位MPa。
4.根据权利要求3所述的爆炸压力计算系统，其特征在于，所述根据所述水面爆炸压力确定表征相应药包爆炸能量的无量纲参数K值包括：将所述水面爆炸压力、第一散斑点到爆源的距离R及炸药量w代入公式中，计算出表征相应药包爆炸能量的无量纲参数K值；其中，Pm为水中爆炸压力。
5.一种水中爆炸压力测试方法，其特征在于，包括步骤：
向容器内加入水；
在所述容器上方设置投影仪；
调节所述投影仪到容器内水面的高度至第一预定高度，以使所述投影仪投射的散斑在水面上清晰展示出来；
在所述容器内设置药包；
采集所述药包起爆前后水面变化的图像；
获取起爆前水面状态的第一图像，在第一图像中选取第一参考子区域；
获取起爆后水面状态的第二图像，获取与所述第一参考子区域对应的第一目标子区域；
根据所述第一参考子区域与所述第一目标子区域确定第一波动水面位置的位移；
基于所述位移得出第一波动水面的应变；
基于水的体积弹性模量及确定的所述应变计算出第一波动水面位置的水面爆炸压力；
根据所述水面爆炸压力确定表征相应药包爆炸能量的无量纲参数K值；
基于所述K值，根据公式计算得到水中不同位置点的爆炸压力随到爆源的距离的变化曲线；其中，Pm为水中爆炸压力，单位MPa；R为不同位置点到爆源的距离，单位m；w为炸药量，单位kg；
根据所述变化曲线，确定水中任一位置的爆炸压力。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，向容器内加入水之前或之后或同时还包括：向所述容器内加入不透明液体或水溶性物质，以使所述不透明液体或水溶性物质与水混合成不透明混合物，以使散斑透射到不透明表面时不产生反射和透射。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于获取的所述应变及水的弹性模量计算出第一波动位置的水面爆炸压力为：根据公式P0＝ε×E计算出第一波动位置的水面爆炸压力；其中，ε为水面上第一散斑点的应变；所述E是水的弹性模量，为2.18×109Pa；P0为水面爆炸压力，单位MPa。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述水面爆炸压力确定表征相应药包爆炸能量的无量纲参数K值包括：将所述水面爆炸压力、第一散斑点到爆源的距离R及炸药量w代入公式中，计算出表征相应药包爆炸能量的无量纲参数K值；其中，Pm为水中爆炸压力。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一参考子区域与所述第一目标子区域确定第一波动水面位置的位移包括：
获取所述第一参考子区域的中心点坐标；
获取所述第一目标子区域中与所述中心点坐标对应的坐标；
根据所述中心点坐标及与所述中心点坐标对应的坐标得出第一波动水面位置的位移。
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