当船舶或近水面结构遭受水下爆炸作用时,除了受到冲击波和气泡脉动载荷外,空化效应(包括区域空化效应和局部空化效应)也会对其响应造成影响。特别是当结构附近较大的空化区域溃灭时,会对结构造成较大的二次加载。因此研究水下爆炸对水面附近结构物作用时空化效应是不能忽略的,有必要研究空化效应对结构响应造成的影响。本文研究了非接触水下爆炸空化效应的形成原因,采用有限元软件ABAQUS,引入计及空化效应的声学有限元方法,模拟了近水面结构及整船受非接触水下爆炸作用包括空化效应时的结构响应,给出了空化效应二次加载的作用特点。首先,本文对某船模承受远距爆炸冲击波作用下的结构响应和近距爆炸冲击波作用下的结构变形进行了数值模拟,数值模拟结果与试验测量结果符合良好,证明了本文数值方法能模拟结构受水下爆炸冲击波作用下的响应。然后,分别对区域空化效应和局部空化效应进行了数值模拟,模拟了区域空化和局部空化的膨胀扩大、收缩溃灭。数值模拟结果与实验符合较好,证明了本文数值方法能够用于水下爆炸空化效应的模拟。数值模拟结果表明空化闭合溃灭处附近水质点及结构会受到较大的二次加载,二次加载持续时间为冲击波持续时间的数倍。论文最后,以某水面船为对象,数值模拟了该船受水下爆炸作用时的动态响应。比较了考虑空化效应和不考虑空化效应下船体结构的不同响应,分析了区域空化效应对此船的二次加载作用,二次加载引起的加速度峰值与冲击波引起的加速度峰值在同一量级上。使用高性能计算机比较了不同流体网格密度模型的计算结果。结果对比显示,为了更精确的模拟空化效应及其对结构的影响,加密水域网格是必要的。这体现了高性能计算机在水下爆炸数值研究领域的重要性。本文工作得到了辽宁省博士科研基金(编号：20091012)的资助,在此表示感谢。