接触爆炸荷载下金属管道中应力波数值分析

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爆炸应力波

爆炸应力波

透波1、一种壁厚渐变蜂窝宽带透波结构采用介电常数渐变结构是一种有效实现宽带透波的方法。

通过一种壁厚渐变六边形蜂窝结构实现,方法:根据蜂窝等效介电常数的近似计算公式和介质介电常数变化分布,计算出该渐变结构的几何参数。

结果表明该结构在垂直入射和大入射角情况下,具有良好的宽带透波特性。

介电常数渐变材料广泛应用于宽带透波、吸波材料设计领域。

仿真结果表明该结构在垂直入射和大角度入射条件下较实心结构具有良好的宽带特性,同时通过仿真验证了该结构周期参数对透波性能的影响。

结果表明,要使等效介电常数满足设计要求,该结构周期要远小于工作波长。

然而由于加工工艺限制,周期无法无限变小。

因此最好根据实际频率上限需要选择合适的周期。

另外,由于该结构蜂窝孔暴露在外界环境可能在实际应用中带来不便,可以考虑通过对蜂窝孔填充低介电常数泡沫材料来避免。

2、对防电磁脉冲屏蔽室与隔震地板关系的看法一些重要的指挥、通信房间既要防电磁脉冲又要隔震,关于计算机屏蔽室与隔震地板就在屏蔽室内部的争论。

结论::屏蔽室应在隔震地板上安装制作。

3、空气冲击波作用于柔性防爆墙的透射和绕射效应分析_年鑫哲为研究爆炸空气冲击波作用于柔性防爆墙后发生的透射和绕射现象及规律,采用数值模拟方法计算,分析了墙后发生的透射和绕射现象,比较了压力波形的变化特点,得到了墙后压力场变化分布规律。

计算结果表明,柔性墙背后的压力存在两个主要峰值,分别为透射压力峰值和绕射压力峰值。

消波1、双层介质抗暴炸震塌结构的性能研究采用碎石土回填层与钢筋混凝土结构作为抗爆炸震塌结构,若选用低阻抗混凝土做回填层,具有较好的消波吸能性能。

2、沙墙吸能作用对爆炸冲击波影响的数值分析数值模拟,沙墙的消波吸能作用。

3、泡沫混凝土回填层在坑道中的耗能作用数值模拟计算了无耗能层和增设泡沫混凝土耗能层两种情况下坑道结构的动力响应,结果表明泡沫混凝土耗能层可以明显减小结构动力响应,可以用来构筑较理想的消波吸能结构。

爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁毁伤判据研究

爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁毁伤判据研究

爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁毁伤判据研究汪维;刘瑞朝;吴飚;李林;黄家蓉;王幸【摘要】为研究钢筋混凝土梁在爆炸波作用下的毁伤判据,对两种尺寸的钢筋混凝土梁在缩比条件下进行了不同爆炸距离作用和装药量下的试验研究.试验中以高层和框架结构中最常见的两种梁为研究对象,通过11次独立的爆炸试验,观测了钢筋混凝土梁在不同装药量下的破坏模式和破坏特征.研究结果表明:钢筋混凝土梁在近区爆炸荷载作用下,在同一爆高下,随着装药量的增加,梁的破坏程度逐渐增加,破坏模式由迎爆面中心两侧少量混凝土脱落和背爆面少量断裂裂纹逐渐增加为迎爆面倒三角锥形式混凝土压碎弯曲破坏,背爆面出现三角锥裂纹和背爆面少量混凝土脱落破坏,最终迎爆面和背爆面三角锥破坏区域贯通形成中心区域压碎崩塌弯曲破坏;崩塌区域的尺寸随着装药量增加而逐渐增加.近区爆炸(以爆距0.5m为例)作用下,试验钢筋混凝土梁的毁伤判据为:当比例爆高Z>0.4 m/kg1/3时,梁遭受到轻微破坏;当比例爆高0.3 m/kg1/3<Z<0.4 m/kg1/3时,梁遭受到中等破坏;当比例爆高0.28 m/kg1/3 <Z<0.3m/kg1/3时,混凝土梁遭受重度破坏;当比例爆高Z<0.28m/kg1/3,梁遭受严重破坏.在近区爆炸作用下,钢筋混凝土梁的破坏不仅依赖于爆炸比例距离,还与爆高有关,同一比例距离下爆高越大,梁试件的破坏越严重.研究结果可为工程应用及毁伤评估提供参考.【期刊名称】《兵工学报》【年(卷),期】2016(037)008【总页数】9页(P1421-1429)【关键词】兵器科学与技术;爆炸荷载;钢筋混凝土梁;破坏模式;毁伤判据【作者】汪维;刘瑞朝;吴飚;李林;黄家蓉;王幸【作者单位】总参谋部工程兵科研三所,河南洛阳471023;总参谋部工程兵科研三所,河南洛阳471023;总参谋部工程兵科研三所,河南洛阳471023;总参谋部工程兵科研三所,河南洛阳471023;总参谋部工程兵科研三所,河南洛阳471023;总参谋部工程兵科研三所,河南洛阳471023【正文语种】中文【中图分类】O383在钢筋混凝土结构构件表面附近爆炸时,产生的爆炸波会对结构构件造成损伤和破坏。

爆炸荷载作用下应力波衰减规律研究

爆炸荷载作用下应力波衰减规律研究
状 药 包 爆 炸 应 力 波 在 裂 隙 岩 体 里 传 播 进 行 模 拟 , 理 论 计 算 值 进 行 比较 , 出 了合 理 的应 力 衰 减 指 数 。 与 得
关 键 词 :爆 炸应 力波 ; 衰减 规律 ; Y A DN 中 图 分 类 号 : D 3 . 1 T 251 文 献 标 识 码 :A
z 一
减规 律 与数值 模 拟 数 据相 比较 , 出较 为 合 理 的应 得
力 波衰减 规律 。
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1 爆 炸 应 力 波 衰减 规 律
爆 炸 应 力 波 衰 减 规 律 的 应 用 十 分 广 泛 , 究冲击 波 在 爆 源 近 区传 播 , 衰 减 4戴 其
爆 炸荷 载作 用 下 应 力 波 衰 减 规 律研 究
史晓鹏 , 张银 平 , 本 胜 袁
( 京矿 冶研 究 总院 , 京 1 0 4 ) 北 北 0 04
摘 要 :岩体爆 破理论和应力波衰减的研究 , 直接关系到国家的基本建设。迄今国 内外在 应力波衰减
方 面 , 取 得 了 一 些 积 极 的 进 展 , 仍 处 于 探 索 研 究 阶 段 。本 文 应 用 A S S L — Y A 动 力 有 限元 对 柱 已 但 N Y / SD N
b o d ,b ti e e a ti tl a n e p o ao tg . I h sp pe ,t e p o a ain o y i rc lc a g x o in ra u n g n r li ssil ta x lr t r sa e n t i a r h r p g to fc l y nd i a h r ee plso
sr s v n fa t r d rc s e fr i u ain b te s wa e i cu e o k ma s p ro ms sm lto y ANS r YS / LS DYNA n t l me td n mi c m p r s — i f ie ee n y a c, o a e wih t h oe ia a u s,a d o ti s r a o a l te s at n ai n i d x t he t e r tc lv l e n b an e s n b e sr s te u to n e . K EY o RD S: ba tn te swa e; a e u e ; W lsi g sr s v we k n r l s DYNA

接触爆炸作用下薄板的破坏及影响参数

接触爆炸作用下薄板的破坏及影响参数

接触爆炸作用下薄板的破坏及影响参数在工程实践中,爆炸作用下的薄板破坏是一种常见的现象,经常发生在建筑物、桥梁、船舶、飞机等结构物上。

在爆炸作用下,薄板被瞬间激起的压力波和冲击波冲击,会导致其出现不同程度的破坏,甚至使结构物彻底崩塌。

在实际工程中,为了保证结构的可靠性和安全性,需要对爆炸作用下薄板的破坏及影响参数进行研究并加以控制。

爆炸作用下薄板的破坏形式可以分为几种,如拉伸破坏、剪切破坏、翻边破坏、鼓包破坏等。

根据爆炸作用下薄板的物理特性,其破坏形式主要取决于以下几个参数:1. 爆炸荷载的大小和类型。

不同类型的爆炸荷载会对薄板的破坏形式产生不同的影响。

比如,高爆药所产生的爆炸波强度较大,能造成较明显的拉伸破坏,而低爆药所产生的爆炸波强度相对较小,对薄板的破坏形式的影响较为复杂。

2. 薄板的材质和几何尺寸。

不同材质和不同几何尺寸的薄板在受到相同的爆炸荷载作用下,其破坏形式也会有所不同。

比如,钢板在受到爆炸荷载作用下的抗拉强度较高,容易产生拉伸破坏,而铝合金薄板具有较好的塑性,容易产生翻边破坏。

3. 爆炸荷载与薄板之间的距离和角度。

当爆炸荷载与薄板的距离和角度发生变化时,薄板的破坏形式也会发生相应的变化。

比如,当爆炸荷载与薄板垂直作用时,薄板容易产生鼓包破坏,而当荷载与薄板呈45度角作用时,破坏形式可能同时包含拉伸破坏和剪切破坏等。

4. 薄板的支撑方式。

不同支撑方式的薄板在受到相同的爆炸荷载作用下,其破坏形式也会有所不同。

比如,自由端的薄板容易产生翻边破坏,而固定两端的薄板容易产生拉伸破坏。

总之,爆炸作用下薄板的破坏及影响参数需要综合考虑,才能更好地预测和控制结构物在爆炸作用下的破坏形式和程度。

在工程实践中,针对不同的爆炸荷载和薄板材料,可以通过不同的设计和防护措施来降低结构物的破坏风险,保证其安全可靠运行。

相关数据是研究爆炸作用下薄板破坏及影响参数的重要依据,能够提供有力的支撑和参考。

下面将对一些相关数据进行分析。

接触应力计算全面讨论

接触应力计算全面讨论

传递动力的高副机构,如摩擦轮、凸轮齿轮、链轮传动、滚动轴承、滚动螺旋等,都有接触强度问题,自然也涉及到接触应力。

在此对接触应力计算作较为全面的讨论。

两曲面的弹性体在压力作用下,相互接触时,都会产生接触应力,传递动力的高副机构在工作中往往出现的是交变应力,受交变接触应力的机器零件在一定的条件下会出现疲劳点蚀的现象,点蚀扩散到一定程度,零件就不能再用了,也就是说失效了,这样失效的形式称之为疲劳点蚀破坏,在ISO标准中是以赫兹应力公式为基础的。

本文较为集中地讨论了几种常见曲面的赫兹应力公式及常用机械零件的接触应力计算方法,便于此类零件的设计及强度验算。

1 任意两曲面体的接触应力1.1 坐标系图1所示为一曲面体的一部分,它在E点与另外一曲面体相接触,E点称为初始接触点。

取曲面在E点的法线为z轴,包括z轴可以有无限多个剖切平面,每个剖切平面与曲面相交,其交线为一条平面曲线,每条平面曲线在E点有一个曲率半径。

不同的剖切平面上的平面曲线在E点的曲率半径一般是不相等的。

这些曲率半径中,有一个最大和最小的曲率半径,称之为主曲率半径,分别用R′和R表示,这两个曲率半径所在的方向,数学上可以证明是相互垂直的。

平面曲线AEB所在的平面为yz平面,由此得出坐标轴x和y的位置。

任何相接触的曲面都可以用这种方法来确定坐标系。

由于z轴是法线方向,所以两曲面在E点接触时,z轴是相互重合的,而x1和x2之间、y1和y2之间的夹角用Φ表示(图2所示)。

图1 曲面体的坐标图2 坐标关系及接触椭圆1.2 接触应力两曲面接触并压紧,压力P沿z轴作用,在初始接触点的附近,材料发生局部的变形,靠接触点形成一个小的椭圆形平面,椭圆的长半轴a在x轴上,短半轴b在y轴上。

椭圆形接触面上各点的单位压力大小与材料的变形量有关,z轴上的变形量大,沿z轴将产生最大单位压力P0。

其余各点的单位压力P是按椭圆球规律分布的。

其方程为单位压力总压力P总=∫PdF∫d F从几何意义上讲等于半椭球的体积,故接触面上的最大单位压力P0称为接触应力σH(1)a、b的大小与二接触面的材料和几何形状有关。

爆炸消除焊接残余应力的数值模拟

爆炸消除焊接残余应力的数值模拟

爆炸消除焊接残余应力的数值模拟爆炸消除焊接残余应力的数值模拟焊接残余应力是一个常见的问题。

在焊接过程中,高温物质的热膨胀和收缩会导致材料的形状发生变化,进而产生残余应力,这将会影响机械性能和耐用性。

而解决残余应力的方法之一就是爆炸消除技术。

本文将介绍通过数值模拟爆炸消除焊接残余应力的方法。

首先,我们需要建立一个三维的有限元模型。

这个模型应该和我们想要焊接的实际工件尽可能接近。

我们可以使用数值计算软件或者有限元分析软件来构建这个模型。

在建模的过程中,我们需要考虑焊接热源、导热、冷却和热膨胀等因素。

然后,我们需要确定爆炸消除技术的参数。

爆炸消除包括激波、爆炸和喷射等过程。

我们需要考虑爆炸药的种类、粒度和密度、爆炸药与工件之间的距离、爆炸的时间、爆炸的方向和强度等因素。

这些参数的确定需要基于实验和经验,并结合实际情况进行调整。

接下来,我们需要进行数值模拟。

我们将爆炸消除过程和焊接过程连接在一起进行模拟,同时考虑材料的耐热性,热膨胀系数以及变形发生的顺序等因素。

在数值模拟的过程中,我们需要对边界条件进行适当的设定,如限制边界和速度边界。

同时,我们还需要考虑计算时间和内存的限制,保证计算的收敛性和稳定性。

最后,我们需要对模型进行结果分析和数据处理。

我们可以通过结果图表来直观地展现残余应力的分布和变化情况,并进行相关数据的分析和处理。

我们还可以通过比较实验结果和数值模拟结果来验证模型的准确度和可靠性。

总之,数值模拟是一种有效的解决焊接残余应力问题的方法。

通过建立合适的模型,确定正确的参数和进行精确的计算和分析,我们可以更好地掌握焊接残余应力的变化规律,并采取有效的措施来解决这个问题。

对于焊接残余应力的数值模拟分析,我们需要进行相关数据分析,以确定残余应力分布的规律和变化趋势。

首先,我们需要收集和分析关于焊接材料的相关数据,如热膨胀系数、热导率、比热容、密度、杨氏模量和泊松比等。

这些参数对于确定焊接过程中热膨胀和冷却的效应非常重要,尤其是在数值模拟中。

管道应力分析及计算

管道应力分析及计算

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c)减少脉动和气柱共振的方法:
1)加大缓冲罐 — 依据API618计算缓冲罐的体积,一 般为气缸容积的10倍以上,使缓冲罐尽量靠近进出口, 但不能放在共振管长位置。
2)两台或三台压缩机的汇集总管截面积至少为进口管 截面积的三倍,且应使柱塞流的冲击力不增加。
3)孔板消振 — 在缓冲罐的出口加一块孔板。内的声速
d 0.3 ~ 0.5 D
孔板厚度=3~5mm
孔板位置 — 在较大缓可编冲辑课罐件PP的T 进出口均可
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d)减少激振力——减少弯头、三通、异径管等管件。
改90。为弯头45。弯头。
e)改变(提高)管线的固有频率,使其远离激振力频率。
(1)共振区域
6、优化配管设计
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2
二、管道应力分析基础知识
2.1、应力、应变及应力状态
2.2、材料的机械性能
2.3、强度理论
2.4、管道变形的基本形式
2.5、管道中的应力状态
2.6、管道应力分类
2.6.1、应力分类校核遵循的原则
2.6.2、管道应力分析中的应力分类
2.6.3、管道应力分析中一次和二次应力超标原因
b)限位架:限位架的作用是限制线位移。在所限制的轴 线上,至少有一个方向被限制。
c)定值限位架:在任何一个轴线上限制管道的位移至所 要求的数值,称为定值限位架。
d)固定架:限制管道的全部位移。
3)减振架:用来控制或减小除重力和热膨胀作用以外的 任何力(如物料冲击、机械振动、风力及地震等外部荷载) 的作用所产生的管道振动的支架。
(6)限位架 2 限制性管架
(7)轴向限位架
用于限制任一方向线位移的场合; 用于限制管道轴向线位移的场合;

局部接触爆炸作用下金属板贯穿破坏实验与数值模拟

局部接触爆炸作用下金属板贯穿破坏实验与数值模拟
Ab ta t T h ror to m a e m ode a d t e fa sr c : e pe f a i n da g l n h r gm e l c t h e a l ne un r l a o a te l son we e s u e . ntveo iy oft e m t lp a de oc lc nt c xp o i r t did The b i e t r so he d asc fa u e ft amag o lw e eobt i d by t xp i e . Ba e he e pe i e tr s t h m e ia i uato e m de r ane hee erm nt s d on t x rm n e ul ,t e nu rc lsm l i n
中 图分 类 号 : 3 3 0 8 文献标 志码 : A
Ex e i e n m e i a a y i n Pe f r to f c f p r m nta d Nu r c lAn l ss o r o a i n Ef e to M e a a n e nt c pl so t lPl ne u d r Co a tEx o i n
第3 O卷
第 2期







Vo . O No 2 13 .
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2 O年 4月 Ol
J u n l fP oetls o r a rj ci 。Ro k t .Mislsa dGud n e o e c es s i n ia c e
局 部 接 触 爆 炸 作 用 下 金 属 板 贯 穿 破 坏 实 验 与 数值 模 拟
wa a r d O tt n l z h s e t l e t r so h a g r c s n l r g n eo i .Th o m ua o h eo iyo h s c r i U O a ay e t e e s n i a u e f e d ma e p o e s a d ti f a me tv l ct e af t - e y ef r l ft ev lct f e t p ro a i n f a me twa e u e a e n t eGu n y v l c t h o y a d t ef i r r h o y e f r t r g n s d d c d b s d o h r e eo iy t e r n h a l e wo k t e r .Th e u t ft e p ro a i n o u e r s lso h e f r t o e p rme ta d t e n me ia i lt n v rf h h a h o y i s ia l O e p an t e p ro a i n o t lp a e u d rc n a t x e i n n h u rc lsmu a i e i t e s e rt e r s u t b e t x l i h e f r t fme a ln n e o t c o y o
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度 为 1 6g c . 3 /m。的 TNT 炸 药 。 由 于 结 构 的 对 称
力 波 对其 的效 应 。根 据 管 道 应 力 波 传 播 过 程 的 数值 模 拟结 果 , 析 了 管 壁 中应 力 波 产 生 、 展 和 传 播 的 分 发
过 程 及应 力 波 形 特 点 ; 比较 了管 道 发 生 破 坏 前 后 应 力 状 态 的 变 化 ; 述 了管 壁 各 观 测 点 切 向 、 向 与 轴 阐 径 向应 力 随 时 间 的变 化 特 征 , 探 讨 了 其 中 的 原 因 。 并
应 力 波的传 播 问题 。
对 于 薄壁 管 中的应 力 波 , 弹性 问题 研 究 比较 充
2 计 算 方Βιβλιοθήκη 案 使用 有 限元 方法 基 于 L - YNA 显式 动力分 析 SD
分 n ; 强动 载作 用下 管道 中 的应 力 波 问题 , 但 只对 相 对简 单 的荷载 作 用如 端 部 受 到 均 布荷 载 、 转 荷 扭
K EY ORDS:Con a tn x o i W t c i g e pl son;M e a i e;D y m i t a n;St e s w a e;N u e ia i ul ton t lp p na c s r i r s v m rc lsm a i


C H EN u l n ,ZH A N G H ~i She ng— i a r n (1 Chi a A i b r e M is eA c . n r o n s l ade y ,Lu yan 47 00 H e n,Chi a; m o g 1 9, na n
关键词 : 接触爆炸 ; 金属管道 ; 动态应变 ; 应力波 ; 数值模拟 中 图 分 类 号 : 3 2 . 0 8+ 3 文献标识码 : A
S RESS W A V E U M ERI T N CAL M U LA T1 SI 0N ON ET A LLI PI M C PE U N DER LoCA I EXT ERN A L CON TA CTI NG EXPLOSI N O
ABS TRACT:Efe to t e swa e o a g rd a t rm e a i s s u e me ia i f c fs r s v n lr e i me e t lp pewa t did by nu rc ls mul to nd r ain u e l c le e na on a tng e l i n. For ng,de e o m e nd pr pa to t e s wa n pi e wa l o a xt r lc t c i xp oso mi v l p nt a o ga i n ofs r s ve i p is a d wa e o m e t e we e a l z d ba e h e u t f n n v f r f a ur r na y e s d on t e r s ls o ume ia . St e s s a u f r n fe i rc 1 r s t t s be o e a d a t r p pe d ma e wa o p r d a g s c m a e .Cha a t r fs r s — i ur e fmon t rng p n swe e il s r t d a a e ta , r c e so t e s tme c v so io i oi t r lu t a e tt ng n i l r di1a d a a ie to . Re s ns t a a s h h r c e s we e a s s us e . a a n xild r c i ns a o h tc u e t e c a a t r r lo dic s d
2 h hr n ierS ini i Ree rh I s tt o eHe d res f .T e id E g n e ce t c sa c n t ue f t a q a tr o T f i h u
t eGe ea a{ Lu y n 7 0 3, n n,C i a h n r lSt {, o a g 4 1 2 He a hn )
载 或二 者 的组合进 行 了探 讨 ∞ 。这 些研 究 结论 不 适 合大 口径 管道局 部 接触爆 炸作 用下 管道 应力 波 问
软件 对 整 个 爆 炸 作 用 过 程 进 行 数 值 计 算 。管 径
1 16 m、 0 . c 壁厚 2 6 c 取 管 道长 度 l m, 3 g密 . 2 m, O 装 k
接 触 爆 炸荷 载下 金 属 管 道 中应 力 波数 值 分 析
陈 虎 林 ,张 胜 民
( .中国空 空导 弹研 究院 ,河 南洛 阳 4 1 0 ; .总参工 程兵 科研 三所 ,河南 洛 阳 4 1 2 ) 1 70 9 2 7 0 3
摘 要 : 以大 E径金属管道为对象 , l 通过数值模拟研究 r 金属管道在局部外接触爆 炸荷 载作用下 的应
第 1 6卷 第 4期 20 10年 1 2月
工程 爆破
ENGI NEER1 NG BLAS NG TI
Vo .1 。NO 4 1 6 . De e c mb r 2 0 e 01
文 章编 号 :1 0 — 7 5 ( 0 0 0 —0 2 —0 0 6 0 1 2 1 )4 0 6 4
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