研究水下爆炸不仅有助于理解水下爆炸载荷对舰船结构的毁伤机理,而且能为舰船的抗爆抗冲击性能设计提供指导。一直以来对于水下爆炸作用下舰船结构的毁伤主要集中在静水条件下,而考虑实际海况的研究较少。波浪的存在改变自由面边界条件和流场性质,会影响水下爆炸载荷的特性,导致作用在舰船上的载荷发生改变;波浪弯矩也会对舰船总纵强度产生威胁,考虑波浪的影响很有必要。首先,本文从水下爆炸的基本现象入手,系统论述了计入空化效应的声固耦合方法和耦合欧拉-拉格朗日方法分别在水下爆炸中的理论基础,通过计算经典的验证算例,并与实验或者解析解对比,验证了这两种方法在计算水下爆炸问题上的准确性。其次,应用声固耦合方法计算了波浪条件下水下爆炸冲击波和空化现象,说明了冲击波和波浪耦合机理。然后,针对不同的波浪参数(波浪相位、波浪波长),研究了不同波浪参数对冲击波空化效应和载荷特性的影响。针对舰船上的基本结构单元:板架结构,分析其在有无波浪条件下的毁伤响应。当冲击波到达波峰位置,由于波峰位置自由面曲率的影响,使得反射波产生聚波效应;当冲击波达到波谷位置,由于波谷位置自由面曲率的影响,使得反射波产生发散效应,由于波浪改变了冲击波在自由面附近的反射特性,进而也会影响空化区域的演化。针对水下爆炸气泡和波浪的耦合问题。首先,本文设计了小尺度摇板造波装置,采用电火花放电技术模拟水下爆炸气泡,进行了气泡和波浪耦合实验研究,对不同无量纲波浪参数对气泡动态特性影响进行了详细分析。然后,基于耦合欧拉-有限元方法,计算了水下爆炸气泡和波浪耦合现象,进一步说明了两者耦合机理,研究了不同波浪参数(波浪相位、波浪波长)对水下爆炸气泡动态特性的影响。波浪的存在改变了自由面形状,且波浪场中的流体质点具有一定的速度,使得水下爆炸产生的气泡在近自由面附近呈现明显的不规则球形,对于气泡周期、气泡最大半径、射流角度都会产生不同程度的影响。最后本文建立了简化的箱型船有限元模型,基于耦合欧拉-拉格朗日方法对在有无波浪条件下,水下爆炸作用下箱型船瞬态流固耦合问题进行了模拟,并对比了箱型船整体的“鞭状效应”,旨在为水下爆炸和舰船抗爆的研究提供参考。由于波浪弯矩的存在,导致舰船在波浪的总纵强度面临更加严峻的考验。