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双舱室模型内爆炸临舱压力载荷特性分析

舰船科学技术 2024年第11期46卷 75-79页

作者：陈青华陶彦光梁振刚杨佳岐沈阳理工大学装备工程学院辽宁沈阳110159

针对带有泄爆临舱的双舱室模型内爆炸准静态压力载荷衰减特性问题,开展了双舱室模型内爆炸试验研究,得到了爆炸当舱及相邻舱室的压力变化时程曲线。利用试验数据验证过的数值仿真计算方法模拟高压气体从舱室内流出的过程,通过改变装药... 详细信息

针对带有泄爆临舱的双舱室模型内爆炸准静态压力载荷衰减特性问题,开展了双舱室模型内爆炸试验研究,得到了爆炸当舱及相邻舱室的压力变化时程曲线。利用试验数据验证过的数值仿真计算方法模拟高压气体从舱室内流出的过程,通过改变装药质量、舱室体积比、泄爆口面积等参量设计仿真工况进行计算,研究对邻舱准静压载荷的峰值和压力上升时间的影响规律。本文研究成果可为舱室内爆下相邻舱室的毁伤评估提供参考。

关键词：内爆炸双舱室模型准静态压力数值仿真

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内爆炸作用下地铁车厢结构动力响应数值分析

许昌学院学报 2024年第5期43卷 87-91页

作者：刘扬白春李荷香许昌学院土木工程学院河南许昌461000

基于Euler-Lagrangian耦合的方法,利用LS-DYNA非线性有限元程序,考虑了车厢结构对爆炸流场的影响,构建了全尺寸地铁车厢仿真模型.对比研究了空旷隧道内爆炸和地铁车厢内爆炸两种工况下爆炸冲击波传播特性,分析了炸药当量对地铁结构动力... 详细信息

基于Euler-Lagrangian耦合的方法,利用LS-DYNA非线性有限元程序,考虑了车厢结构对爆炸流场的影响,构建了全尺寸地铁车厢仿真模型.对比研究了空旷隧道内爆炸和地铁车厢内爆炸两种工况下爆炸冲击波传播特性,分析了炸药当量对地铁结构动力响应的影响.结果表明:有车厢内爆炸载荷与无车厢下的爆炸载荷有较大区别,爆炸波在车厢内会发生反射和叠加,使得有车厢时的超压峰值远远小于无车厢中的峰值,波形也更加复杂;炸药当量越大车厢对地铁结构压力峰值的影响越弱.

关键词：地铁隧道内爆炸数值模拟传播规律

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内爆炸下单层网壳的破坏模式和泄爆阀值研究

振动与冲击 2023年第22期42卷 220-229页

作者：高伟高轩能华侨大学土木工程学院福建厦门361021

采用有限元通用软件LS-DYNA建立数值仿真模型,对K8型单层网壳在内爆炸下的破坏模式进行数值分析计算,研究了不同参数对网壳的影响。同时根据不同工况下围护结构的破坏特点,对围护结构的失效模式进行分类,并引入了结构泄爆阀值的概念,计... 详细信息

采用有限元通用软件LS-DYNA建立数值仿真模型,对K8型单层网壳在内爆炸下的破坏模式进行数值分析计算,研究了不同参数对网壳的影响。同时根据不同工况下围护结构的破坏特点,对围护结构的失效模式进行分类,并引入了结构泄爆阀值的概念,计算出了不同失效模式下的泄爆阀值。研究结果表明,结构中心发生爆炸不利于泄爆,连接件与炸药量对围护结构破坏模式影响很大,合适的连接件刚度可以使围护结构先产生泄爆口,降低结构的爆炸响应,减小主体结构的损伤程度。得出的泄爆阀值与连接件刚度间的关系,可为K8型凯威特单层网壳的抗爆设计提供参考依据。

关键词：内爆炸 K8型单层网壳破坏模式泄爆阀值

内爆炸作用下公轨合建盾构法隧道非封闭式内衬结构动力响应及抗爆性能分析

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振动与冲击 2017年第9期36卷 231-238,266页

作者：张景封坤何川肖明清王维何应道西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

以武汉市三阳路公轨合建越江隧道为工程背景,采用数值仿真手段,对隧道行车层及轨行区不同位置、不同装药量、接触及非接触内爆炸作用下结构加速度、位移动力响应特征及结构塑性区分布、破坏形式进行研究。结果表明:内爆炸作用下,结构加... 详细信息

以武汉市三阳路公轨合建越江隧道为工程背景,采用数值仿真手段,对隧道行车层及轨行区不同位置、不同装药量、接触及非接触内爆炸作用下结构加速度、位移动力响应特征及结构塑性区分布、破坏形式进行研究。结果表明:内爆炸作用下,结构加速度及位移响应随爆炸发生迅速增大继而逐渐衰减,其中位移衰减速度较缓慢、衰减程度也较小,起爆点两侧2倍隧道直径范围内衬砌位移响应均较显著;装药量一定时,结构加速度响应的主要影响因素为距起爆点的距离,而结构刚度大小是影响位移响应的主要因素;结构塑性区易出现在起爆点附近、非封闭内衬结构的连接与转角处以及结构刚度较小的部位,其范围大小主要由炸弹装药量决定,管片结构未出现塑性区;结构的破坏形式主要为混凝土板表面爆坑、贯穿、撕裂破碎等。加厚行车道板或在其表面加设抗爆钢板均可显著减小结构塑性区、减轻破坏程度,相比之下加设钢板的措施更具可行性。

关键词：盾构法隧道内爆炸公轨合建断面动力响应抗爆性能

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内爆炸环境下舱室壁面压力测试方法

振动．测试与诊断 2018年第5期38卷 1069-1074,1088页

作者：翟红波苏健军李芝绒袁建飞王胜强西安近代化学研究所第七研究部西安710065

针对内爆炸热、振动干扰壁面压力测量的问题,提出了一种内爆炸环境下舱室壁面压力测试方法。对于热影响,采用一种热隔离装置,并在其中涂抹隔热油脂,降低热对传感器的影响。对于结构振动影响,采取一种隔振安装结构,抑制壁面振动向传感器... 详细信息

针对内爆炸热、振动干扰壁面压力测量的问题,提出了一种内爆炸环境下舱室壁面压力测试方法。对于热影响,采用一种热隔离装置,并在其中涂抹隔热油脂,降低热对传感器的影响。对于结构振动影响,采取一种隔振安装结构,抑制壁面振动向传感器的传递,并对该方法进行分析与试验验证。结果表明,该方法能够有效降低热、振动对压力测试的影响,提高压力测试精度,适用于内爆炸环境下的舱室壁面冲击波压力测试。

关键词：舱室内爆炸热冲击振动压力测试

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内爆炸载荷下双层钢管结构的动力响应

振动与冲击 2016年第19期35卷 70-74,80页

作者：刘珍李世强李鑫王志华吴桂英太原理工大学力学学院太原030024 太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所太原030024

采用实验与数值模拟相结合的方法研究了双层钢管结构在内爆炸载荷作用下的动力响应。考察了内外层钢管的壁厚设置与炸药质量对结构变形失效模式及其抗爆性能的影响。结果表明:与外管壁厚相比,内管壁厚对结构变形失效模式起主导作用,随... 详细信息

采用实验与数值模拟相结合的方法研究了双层钢管结构在内爆炸载荷作用下的动力响应。考察了内外层钢管的壁厚设置与炸药质量对结构变形失效模式及其抗爆性能的影响。结果表明:与外管壁厚相比,内管壁厚对结构变形失效模式起主导作用,随着炸药质量的增加,内管壁厚对结构变形的影响逐渐减弱;并且内管壁厚的改变显著影响结构的能量分配机制,增加炸药质量时,外管能量耗散增幅大于内管。

关键词：双层钢管内爆炸有限元分析抗爆性

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内爆炸作用下隧道衬砌结构动力响应数值分析

土木工程学报 2020年第S1期53卷 265-271页

作者：赵德博储程苏栋深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518000 深圳大学滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室广东深圳518000 火箭军工程设计研究院北京100000

为准确研究内爆炸作用下隧道衬砌结构的动力响应,建立了"炸药-空气-结构-土体"流固耦合模型对全比例隧道衬砌结构的内爆炸试验进行了数值模拟。模拟首先采用精细网格的一维轴对称模型计算起爆阶段爆炸波在自由场中的传播,并在爆炸波抵... 详细信息

为准确研究内爆炸作用下隧道衬砌结构的动力响应,建立了"炸药-空气-结构-土体"流固耦合模型对全比例隧道衬砌结构的内爆炸试验进行了数值模拟。模拟首先采用精细网格的一维轴对称模型计算起爆阶段爆炸波在自由场中的传播,并在爆炸波抵达衬砌结构前将一维轴对称模型计算结果映射至三维流固耦合模型中继续计算爆炸波、衬砌结构以及土体的相互作用。数值模拟获取的超压时程及衬砌结构破坏形态与试验结果吻合较好,说明了所建立数值模型以及映射模拟方法的适用性。基于数值仿真结果对于隧道衬砌内爆炸过程的爆炸波流场特征进行了分析。研究表明:偏心爆炸工况下冲击波在爆炸远区出现了较长时间的汇集,此区域的衬砌结构承受了较大的冲击波超压及冲量作用,为抗爆设计的薄弱部位。

关键词：隧道工程内爆炸数值模拟隧道衬砌动力响应

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内爆炸条件下特种圆柱壳结构动力响应研究

振动与冲击 2015年第10期34卷 161-167,205页

作者：高康华王明洋李杰解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室海军92656部队

针对有球形顶盖的圆型柱壳结构,基于弹性薄壳振动理论用相同边界梁振型函数近似柱壳振型轴向分布,提出内爆炸荷载作用下此类结构动力响应计算方法,分析长径比对柱壳振动影响,获得结构位移简化算法。通过算例与已有方法对比验证该方法的... 详细信息

针对有球形顶盖的圆型柱壳结构,基于弹性薄壳振动理论用相同边界梁振型函数近似柱壳振型轴向分布,提出内爆炸荷载作用下此类结构动力响应计算方法,分析长径比对柱壳振动影响,获得结构位移简化算法。通过算例与已有方法对比验证该方法的合理性,并研究顶盖对柱壳振动影响。结果表明,计算径向位移时由柱壳顶端侧向弹性铰支边界考虑顶盖约束,按内部静压条件确定的铰支系数对柱壳振动高阶振型计算时产生误差,在柱壳顶端加入顶盖等效集中质量可有效降低该误差,并使振动频率及顶端径向位移计算值较小;随长径比增大球形顶盖对柱壳振动影响逐渐减小。

关键词：动力响应计算方法梁振型函数圆形柱壳内爆炸

内爆炸条件下钢筋混凝土表面鼓包的试验观测和数值分析

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兵工学报 2010年第4期31卷 510-515页

作者：时党勇张庆明付跃升夏长富北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 工程兵指挥学院江苏徐州221004 福州大学福建福州350108

对内爆炸条件下钢筋混凝土表面鼓包运动规律进行研究。采用高速运动分析系统记录试件的表面鼓包运动,得到表面鼓包形状、中心位移和速度曲线。应用LS-DYNA程序,建立分离式钢筋混凝土模型,使用流体—固体耦合方法对表面鼓包运动进行数值... 详细信息

对内爆炸条件下钢筋混凝土表面鼓包运动规律进行研究。采用高速运动分析系统记录试件的表面鼓包运动,得到表面鼓包形状、中心位移和速度曲线。应用LS-DYNA程序,建立分离式钢筋混凝土模型,使用流体—固体耦合方法对表面鼓包运动进行数值计算。试验结果表明,表面鼓包速度主要受爆轰气体压力载荷控制,应力波使材料产生初期裂纹,同时试件漏斗坑形状呈阶梯型。数值模拟所得到的表面鼓包运动过程和破坏形貌与试验结果相比吻合较好。

关键词：爆炸力学内爆炸钢筋混凝土试验研究分离式模型数值分析