爆炸冲击波作用下的金属板损伤P_I图仿真

爆炸冲击波作用下的金属板损伤P_I图仿真
爆炸冲击波作用下的金属板损伤P_I图仿真

爆炸冲击波

19.3.3爆炸冲击波及其伤害、破坏作用 压力容器爆炸时,爆破能量在向外释放时以冲击波能量、碎片能量和容器残余变形能量3种形式表现出来。后二者所消耗的能量只占总爆破能量的3%~15%,也就是说大部分能量是产生空气冲击波。 1)爆炸冲击波 冲击波是由压缩波叠加形成的,是波阵面以突进形式在介质中传播的压缩波。容器破裂时,器内的高压气体大量冲出,使它周围的空气受到冲击波而发生扰动,使其状态(压力、密度、温度等)发生突跃变化,其传播速度大于扰动介质的声速,这种扰动在空气中的传播就成为冲击波。在离爆破中心一定距离的地方,空气压力会随时间发生迅速而悬殊的变化。开始时,压力突然升高,产生一个很大的正压力,接着又迅速衰减,在很短时间内正压降至负压。如此反复循环数次,压力渐次衰减下去。开始时产生的最大正压力即是冲击波波阵面上的超压△p。多数情况下,冲击波的伤害、破坏作用是由超压引起的。超压△p可以达到数个甚至数十个大气压。 冲击波伤害、破坏作用准则有:超压准则、冲量准则、超压一冲量准则等。为了便于操作,下面仅介绍超压准则。超压准则认为,只要冲击波超压达到一定值,便会对目标造成一定的伤害或破坏。超压波对人体的伤害和对建筑物的破坏作用见表28—9和表28一10。

2)冲击波的超压 冲击波波阵面上的超压与产生冲击波的能量有关,同时也与距离爆炸中心的远近有关。冲击波的超压与爆炸中心距离的关系为: 衰减系数在空气中随着超压的大小而变化,在爆炸中心附近为2.5~3;当超压在数个大气压以内时,n=2;小于1个大气压n=1.5。 实验数据表明,不同数量的同类炸药发生爆炸时,如果R与R0 比与q与q0之比的三次方根相等,则所产生的冲击波超压相同,用公式表示如下: 利用式(28—52)就可以根据某些已知药量的试验所测得的超压来确定任意药量爆炸时在各种相应距离下的超压。 表28一11是1000kgTNT炸药在空气中爆炸时所产生的冲击波超压。

爆轰波与水下冲击波连续测量方法

爆轰波与水下冲击波连续测量方法 爆轰是十分复杂的化学、物理和力学过程,爆轰过程的高速、高压、高温给爆轰参数的测量带来困难,尤其水中爆炸时引起的物理现象更是复杂且难以准确定量描述的,所以实验和测量技术在爆轰物理研究中的重要作用是显而易见的。连续测量方法有着其独特的优越性,在爆轰波与水下冲击波速度的连续测量中有着非常好的应用前景。本文以现有的爆轰波连续测量方法为基础,研究了测量爆轰波与水下冲击波速度的连续压导探针,这种连续压导探针实现了在一次实验中就可以连续测量爆轰波与水下冲击波的传播过程,而且克服了其它连续测量探针的一些缺点。主要研究内容如下:1、根据现有的爆速连续测量方法,基于HanditrapⅡ连续爆速记录仪,研制一种连续压导探针可以在一次实验中实现同时测量爆轰波与水下冲击波的传播速度,并且阐述了这种探针的工作原理。 该方法不仅可以测量任意位置处爆速和水下冲击波速度,还可以扩展成炸药爆压测量的方法。2、炸药水中爆炸时,根据两种介质波阻抗的特点,会在炸药中反射冲击波或者稀疏波,而在水中必然形成冲击波。在C-J模型下,根据爆轰波与介质相互作用关系,推导出计算炸药爆压和介质中初始参数的冲击波反射公式与等熵加卸载公式,并与水箱法与JWL状态方程对比。3、选用黑索金与工业铵油炸药进行水下实验,对连续压导探针的可行性进行了初步探索;利用工程方法估算炸药的爆速,分析实验结果,对实测的炸药爆轰速度与计算值和文献记载数据进行对比分析,对连续压导探针的可信性进行了验证。 4、随着计算机技术的发展,数值计算成为了探讨和解决现实中各种复杂问题的重要途径,本文选用AUTODYN对黑索金和工业铵油炸药水下爆炸实验进行数值模拟,并与实验数据对比分析。对水下冲击波的衰减与传播规律进行了初步探索。

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施通用范本

内部编号:AN-QP-HT268 版本/ 修改状态:01 / 00 The Production Process Includes Determining The Object Of The Problem And The Scope Of Influence, Analyzing The Problem, Proposing Solutions And Suggestions, Cost Planning And Feasibility Analysis, Implementation, Follow-Up And Interactive Correction, Summary, Etc. 编辑:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 爆炸冲击波的破坏作用和防护措施通 用范本

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施通用 范本 使用指引:本解决方案文件可用于对工作想法的进一步提升,对工作的正常进行起指导性作用,产生流程包括确定问题对象和影响范围,分析问题提出解决问题的办法和建议,成本规划和可行性分析,执行,后期跟进和交互修正,总结等。资料下载后可以进行自定义修改,可按照所需进行删减和使用。 1)爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面压力)、可达100 MPa,其峰值达到一定值时,对建(构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构成一定程度的破坏或损伤。 2)防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址应建立在远离城市的独立地带,禁止设立在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜区。厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施(标准版)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 爆炸冲击波的破坏作用和防护措 施(标准版)

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施(标准版)导语:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。 1)爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面压力)、可达100MPa,其峰值达到一定值时,对建(构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构成一定程度的破坏或损伤。 2)防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址应建立在远离城市的独立地带,禁止设立在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜区。厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离,必须符合国家有关安全规定。 (2)、生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时,应严格按照生产性质及功能划分各分区,并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离。 3.工厂平面布置

(1)、主厂区内应根据工艺流程、安全距离和各小区的特点,在选定的区域范围内,充分利用有利、安全的自然地形加以区划。 (2)、总仓库区应远离工厂住宅区和城市等目标,有条件时最好布置在单独的山沟或其他有利地形处。 (3)、销毁厂应选择在有利的自然地形,如山沟、丘陵、河滩等地,在满足安全距离的条件下,确定销毁场地和有关建筑的位置。 4)安全距离 为保证爆炸事故发生后冲击波对建(构)、筑物等的破坏不超过预定的破坏等级,危险品生产区、总仓库区、销毁场等区域内的建筑物之间应留有足够的安全距离,称为内部安全距离。危险品生产区、总仓库区、销毁场等与该区域外的村庄、居民建筑、工厂住宅、城镇、运输线路、输电线路等必须保持足够的安全防护距离,称为外部安全距离。 安全距离的数值查阅有关设计安全规范就可找到。 5.工艺布置 (1)、在生产工艺方面应尽量采用新技术、机械化、自动化、连续化、遥控化、做到人机隔离、远距离操作。 (2)、在生产工艺流程中,需区分开危险生产工序与非危险生产工

【3D建模】3D建模时如何快速绘制装配爆炸图

3D建模时如何快速绘制装配爆炸图 如何用更简洁地表述装配件的零部件状况?能够让所有人,尤其是非机械专业的人,在3D建模时也能很快明白产品各零部件之间的关系?浩辰3D软件的爆炸图功能帮助大家在较短时间了解如何快速制作装配爆炸图。 进入爆炸渲染动画环境 首先,通过浩辰3D软件打开任意装配体设计文件,在装配设计模式下,选这工具中【ERA】功能点,进入爆炸渲染动画环境: 选择爆炸模式 在爆炸渲染动画环境中,软件提供了两种爆炸形式,自动爆炸和手动爆炸,区别在于自动爆炸适合零基础上手,而手动爆炸提供更多自定义设置。

(1)自动爆炸: 选择自动爆炸,设计界面弹出工具栏后,选择总装配体或者子装配体进行爆炸,确定爆炸视图散开距离即可。 配置完成后,点击爆炸,即可完成。因此,浩辰3D软件的自动爆炸操作非常便捷,对于新学者来说极易上手。

(2)手动爆炸 软件也支持手动爆炸,比如这里的部件有一部分是镜像出来的,自动爆炸不会识别,那我们可以对其进行手动爆炸: 选择需要爆炸的部件,并确认参考体: 选择参考面以及爆炸的方向:

选择不同的爆炸方式,一般选择以部件为单位移动;确认后即可完成爆炸。 爆炸动画 除此之外,软件还可以对爆炸好的装配图进行动画编辑与输出。 先将创建好的爆炸图保存一个配置,取名AAA,再选择【动画编辑器】,进入动画编辑界面:

在动画列表中点击爆炸,右击编辑定义: 选定保存的配置文件AAA,设置好爆炸动画的各个参数,如初始状态,速度和动画顺序等:

也可以通过拉动下方动画的进度条,对装配的先后顺序进行调整: 3D建模的过程中,设计师绘制装配爆炸图其实并不困难,只要掌握基础的方法,选对合适的工具就能够轻松绘制,主要还是要多练习操作,孰能生巧。

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施正式样本

文件编号:TP-AR-L3213 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编制:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 爆炸冲击波的破坏作用 和防护措施正式样本

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施 正式样本 使用注意:该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 1)爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面压 力)、可达100 MPa,其峰值达到一定值时,对建 (构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构成一定程度 的破坏或损伤。 2)防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址 应建立在远离城市的独立地带,禁止设立在城市市区 和其他居民聚集的地方及风景名胜区。厂库建筑与周 围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线

路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离,必须符合国家有关安全规定。 (2)、生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时,应严格按照生产性质及功能划分各分区,并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离。 3.工厂平面布置 (1)、主厂区内应根据工艺流程、安全距离和各小区的特点,在选定的区域范围内,充分利用有利、安全的自然地形加以区划。 (2)、总仓库区应远离工厂住宅区和城市等目标,有条件时最好布置在单独的山沟或其他有利地形处。 (3)、销毁厂应选择在有利的自然地形,如山沟、丘陵、河滩等地,在满足安全距离的条件下,确定销毁场地和有关建筑的位置。

爆破冲击波的控制与防护(正式版)

文件编号:TP-AR-L6348 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编订:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 爆破冲击波的控制与防 护(正式版)

爆破冲击波的控制与防护(正式版) 使用注意:该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 1)尽量避免采用裸露药包爆破或导爆索露天爆破,必须采用时,要覆盖砂土; 2)控制一次起爆炸药量,从“空间”(分散布药)和“时间”(分段起爆)两个方面,将爆区总药量均匀分布到各个爆破部位,使爆炸能量最大限度地有效利用,将耗于爆炸冲击波的无效能量减至最小限度。 3)选取合理的最小抵抗线方向和大小,优化爆破参数,改进装药结构(如采用空气间隔分段装药、垫层装药和不耦合装药等),确保填塞高度和质量等,使每个药包的爆炸能量都得到充分利用。

4)精心施工,抓住地形测量、地质勘查、竣工检查和爆破施工等四个环节,确保设计要求。 5)不在清晨、傍晚或露天等有利于空气冲击波传播的气象条件下实施爆破。 6)巷道中空气冲击波可采用“挡”的措施消弱其强度。例如在爆区附近垒砖墙、垒沙袋、砌石墙等构筑阻波墙。有些国家曾采用高强度的人造薄膜制成水包代替阻波墙。充满水的水包与巷道四周紧密接触,当冲击波来到时水包压力增大,即将其转移到巷道的两帮,增加了抗冲击波的能力。水力阻波墙造价低,制作快,防冲击波效果好,一般可减弱冲击波3/4以上,并能降低爆尘和有害气体。 7)水下爆破时,降低水下爆炸冲击波强度的有效措施是采用气泡帷幕防护技术。就是在爆源与保护对象之间的水底设置一套气泡发射装置。一般采用钢

水下爆炸冲击波的传播特性试验研究

水下爆炸冲击波的传播特性试验研究 水下爆炸对构筑物的破坏主要表现为冲击波和气泡脉动效应。一般而言,气泡脉动通常起附加破坏作用,而冲击波起决定性作用。水下爆炸冲击波的传播规律及其动力效应是水利水电工程、航运工程和爆破工程等领域关注的一个重要问题,直接关系到水下设施的安全和容器状构筑物爆破拆除参数的合理选取,因而具有重要的工程价值和理论意义。本文以水下爆炸冲击波效应为研究契机,在有限的钢板水箱水域内开展了水冲击波试验研究。 首先,通过现场试爆及其现象分析,得出了药包布置原则;其次,利用高速摄影技术再现了水下爆炸冲击波波阵面的动态传播过程,并得出波阵面传播速度及其传播规律;根据水冲击波波阵面传播速度,得出不同距离处的峰值压力,并对水冲击波峰值压力、传播距离及药量关系进行分析,从而得出了小药量水下爆炸冲击波压力计算经验公式。最后,选取水压爆破拆除工程实例,对试验结果进行验证,说明了药包布置原则的合理性、实用性。主要得出以下结论:(1)利用高速摄影技术来观测水下爆炸冲击波的传播过程及测试其峰值压力是切实可行的;(2)试验条件一定,水下爆炸冲击波波阵面传播速度从零急剧上升到某一值,随后以波动形式迅速衰减,最终趋向于某一稳定值;(3)相同试验条件下,药量越大,水冲击波波阵面传播速度上升及衰减越快,且二次波峰值压力越大:(4)根据冲击波波阵面水动力学量之间的关系,得出水下爆炸冲击波波阵面传播速度所对应的峰值压力,并对其峰值压力、传播距离及药量进行分析,从而得出了小药量水下爆炸冲击波峰值压力计算经验公式,即当比例半径r/r0>5.649 时,Pm=105.472(Q1/3/R)1.65;(5)在水压爆破工程中,对于开口式容器状构筑物,为提高炸药能量利用率,降低其能量损耗,则要求药包的入水深度h至少要大于容器内壁到爆心的距离R,即h>R;(6)药包布置位置要尽可能使冲击波波阵面同一时刻达到容器状构筑物侧壁,使容器状构筑物受力均匀为原则;(7)为减少自由水面卸载所造成的能量损失,条件适合时可在开口式容器状构筑物中注满水并对顶部做封闭措施。

蒸气云爆炸冲击波uvce

L P G罐区定量模拟评价 模拟事故及条件 液化石油气(LPG)一旦大量泄漏,极易与周围空气混合形成爆炸性混合物,如遇到明火引起火灾爆炸,其产生的爆炸冲击波及爆炸热火球热辐射破坏、伤害作用极大。LPG 罐区发生过的事故类型主要有蒸气云爆炸(UVCE)和沸腾液体扩展蒸气云爆炸(BLEVE)。蒸气云爆炸(UVCE)是指可燃气体或蒸气与空气的云状混合物在开阔地上空遇到点火源引发的爆炸。UVCE发生后的危害主要是爆炸冲击波对周围人员、建筑物、储罐等设备的伤害、破坏。沸腾液体扩展蒸气云爆炸(BLEVE)是指液化气体储罐在外部火焰的烘烤下突然破裂,压力平衡破坏,液化石油气(LPG)急剧气化,并随即被火焰点燃而产生的爆炸。BLEVE 发生后的危害主要是火球热辐射危害,同时爆炸产生的碎片和冲击波也有一定的危害。 恒源石化炼油厂液化气储罐区共有液化气储罐9台,总储量3000 m3,最大储罐1000m3。 蒸气云爆炸(UVCE)定量模拟评价 TNT当量法是一种对UVCE定量评价的主要方法,首先按超压-冲量准则确定人员伤亡区域及财产损失区域。冲击波超压破坏准则见表1: 表1冲击波超压破坏、伤害准则 1发生蒸气云爆炸(UVCE)的LPG的TNT当量W TNT 及爆炸总能量E: LPG的TNT当量:W TNT =αW LPG Q/Q TNT (1) α为LPG蒸气云当量系数(统计平均值为0.04); W LPG 为蒸气云中LPG质量(在此模拟400 m3储罐,折合约240t);Q为LPG燃烧热,46.5MJ/kg;

Q TNT 为TNT爆炸热5.066MJ/kg; 由式(1)可求得LPG的TNT当量:W TNT =88.1t; 2爆炸冲击波正相最大超压ΔP: LPG的爆炸冲击波正相最大超压: (1) 式中,—对比距离。 △P—为冲击波的正相最大超压(kPa); R—为距UVCE中心距离(m); W—为TNT质量或TNT当量(kg)。 图1冲击波的正相最大超压-距UVCE中心距离对数曲线由表1和图1可得出以下结果(表2): 表2冲击波超压破坏、伤害距离 超压/kPa 距UVCE中 心距离m 建筑物破坏程 度 超压/kPa 距UVCE中 心距离m 人伤害程度 5.88-9.81 797-491 受压面玻璃大部分 破碎 20-30 261-201 轻微伤害 20.7-27.6 263-216 油储罐破裂30-50 201-154 中等损伤68.65-98.07 132-114 砖墙倒塌50-100 154-113 严重损伤196.1-294.2 88-77 大型钢架结构破坏>100 <113 大部分死亡 沸腾液体扩展蒸气云爆炸(BLEVE)定量模拟评价 BLEVE是在LPG储罐暴露于火源时发生的,是由储罐区发生的小型火灾引发的。BLEVE 的基本特点:容器损坏;超热液体的蒸气突然燃烧;蒸气燃烧并形成火球。 BLEVE发生后的最主要危害是产生火球强热辐射,火球当量半径R可由下式计算:R=2.9W1/3() 火球持续时间t可由下式计算: t=0.45W1/3() W:发生BLEVE的LPG质量,单位kg 模拟1000 m3储罐发生BLEVE,其火球当量半径R=244m,持续时间t=38s。 定量模拟评价总结

水下爆炸冲击波的数值模拟研究

!第"#卷!第"期爆炸与冲击$%&’"#,(%’"! !"))#年*月+,-./01/(2(304/5672$+089:;<,"))#! 文章编号:=))=>=#??("))#))">)=@">)A 水下爆炸冲击波的数值模拟研究! 张振华,朱!锡,白雪飞 (海军工程大学船舶与海洋工程系,湖北武汉#*))**) !!摘要:应用商业有限元程序805’3BCD2(数值模拟了球形药包在无限水域中爆炸产生的冲击波。通过 和经验公式计算结果的比较,证明采用合理的计算参数和有限元模型能够较好地模拟水下爆炸冲击波的传 播过程。通过调整水的状态方程参数,达到了提升冲击波峰值应力的效果,从而有效地降低了单元数量和计 算时间。 !!关键词:爆炸力学;水下爆炸;数值模拟;冲击波;805’3BCD2( !!中图分类号:/*@"’=;EFA#’A)*!!!国标学科代码:=*)?*?")!!!文献标志码:2 !"引"言 !!对水下爆炸冲击波的研究一直是舰船抗爆防护的重点,然而由于其复杂性,该领域一直主要以实验研究为主[=G#]。近年来随着计算机技术和计算理论的快速发展,使得人们可以通过数值模拟的方法对水下爆炸的各种现象进行预报。世界上相继开发了一些大型商业有限元程序(如(20CD2(、231(2、3B(2*3、2062、3BCD2(等),其中不少程序,尤其是805’3BCD2(取得了较为广泛的应用。该软件具有流体>结构相互作用的不同的描述方式,流体可以用+H&I:J9K单元描述,固体则采用.9L:9KLI单元模拟。美国、日本和意大利都曾考核了计算软件模拟水下爆炸的可行性,认为805’3BCD2(是一种合适的计算分析软件[?]。可见805’3BCD2(代表了当今世界上比较先进的爆炸力学计算程序,同时可以利用商业有限元程序强大的前后处理功能,有可能真实地再现水下爆炸冲击波产生和传播的过程。!!水中爆炸冲击波的数值模拟是进一步研究结构在水下爆炸载荷作用下动态响应的基础。在本文中,探讨了采用805’3BCD2(进行水中爆炸冲击波数值模拟的相关问题,计算结果表明,采用合适的计算参数和有限元模型,能够较好地模拟水中爆炸冲击波的各状态参量。同时研究了网格密度和药包大小对计算结果的影响。最后通过调整计算参数提升冲击波峰值压力,大大减少了水单元数量和计算所需时间,同时分析了这种方法的利弊。 #"水下爆炸冲击波的数值模拟 #$!"欧拉求解器简介 !!805’3BCD2(中包含拉格朗日求解器和欧拉求解器,其中欧拉求解器主要用于流体流动问题的分析以及固体材料发生很大变形的情况。当采用欧拉方法时,节点固定在空间中,由相关节点连接而成的单元仅仅是空间的划分,分析对象的材料在网格中流动,材料的质量、动量和能量从一个单元流向另一个单元。因而对于水中爆炸现象,采用欧拉方法求解要合适一些。805’3BCD2(中的欧拉求解器在空间上的离散采用控制容积法,在时间域上的离散采用显式积分法。采用显式积分法的优点是不需要作矩阵分解,稳定性与积分的时间步长无关。但是对于显式积分法,要保持计算的稳定,积分步长必须小于网格的最小固有周期,即时间步长必须小于应力波跨越网格中最小元素的时间。3BCD2(程 !收稿日期:"))*>)?>"F;修回日期:"))*>==>"@ !!!作者简介:张振华(=MAF—!),男,博士研究生,讲师。 万方数据

蒸气云爆炸冲击波uvce

LPG罐区定量模拟评价 模拟事故及条件 液化石油气(LPG)一旦大量泄漏,极易与周围空气混合形成爆炸性混合物,如遇到明火引起火灾爆炸,其产生的爆炸冲击波及爆炸热火球热辐射破坏、伤害作用极大。LPG 罐区发生过的事故类型主要有蒸气云爆炸(UVCE)和沸腾液体扩展蒸气云爆炸(BLEVE)。蒸气云爆炸(UVCE)是指可燃气体或蒸气与空气的云状混合物在开阔地上空遇到点火源引发的爆炸。UVCE发生后的危害主要是爆炸冲击波对周围人员、建筑物、储罐等设备的伤害、破坏。沸腾液体扩展蒸气云爆炸(BLEVE)是指液化气体储罐在外部火焰的烘烤下突然破裂,压力平衡破坏,液化石油气(LPG)急剧气化,并随即被火焰点燃而产生的爆炸。BLEVE发生后的危害主要是火球热辐射危害,同时爆炸产生的碎片和冲击波也有一定的危害。 恒源石化炼油厂液化气储罐区共有液化气储罐9台,总储量3000 m3,最大储罐1000m3。 蒸气云爆炸(UVCE)定量模拟评价 TNT当量法是一种对UVCE定量评价的主要方法,首先按超压-冲量准则确定人员伤亡区域及财产损失区域。冲击波超压破坏准则见表1: 表1 冲击波超压破坏、伤害准则 1 发生蒸气云爆炸(UVCE)的LPG的TNT当量W TNT及爆炸总能量E:

LPG的TNT当量:W TNT=αW LPG Q/Q TNT (1) α为LPG蒸气云当量系数(统计平均值为0.04); W LPG为蒸气云中LPG质量(在此模拟400 m3储罐,折合约240t);Q为LPG燃烧热,46.5MJ/kg; Q TNT为TNT爆炸热5.066 MJ/kg; 由式(1)可求得LPG的TNT当量:W TNT=88.1t; 2爆炸冲击波正相最大超压ΔP: LPG的爆炸冲击波正相最大超压: (1) 式中,—对比距离。 △P—为冲击波的正相最大超压(kPa); R—为距UVCE中心距离(m); W—为TNT质量或TNT当量(kg)。

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施实用版

YF-ED-J9489 可按资料类型定义编号 爆炸冲击波的破坏作用和防护措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

爆炸冲击波的破坏作用和防护措 施实用版 提示:该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密,并有很强可操作性的计划,在进行中紧扣进度,实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 1)爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面 压力)、可达100 MPa,其峰值达到一定值时, 对建(构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构 成一定程度的破坏或损伤。 2)防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的 厂址应建立在远离城市的独立地带,禁止设立 在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜 区。厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、

桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离,必须符合国家有关安全规定。 (2)、生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时,应严格按照生产性质及功能划分各分区,并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离。 3.工厂平面布置 (1)、主厂区内应根据工艺流程、安全距离和各小区的特点,在选定的区域范围内,充分利用有利、安全的自然地形加以区划。 (2)、总仓库区应远离工厂住宅区和城市等目标,有条件时最好布置在单独的山沟或其他有利地形处。 (3)、销毁厂应选择在有利的自然地形,如

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施

编号:SM-ZD-12847 爆炸冲击波的破坏作用和 防护措施 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制:____________________ 审核:____________________ 批准:____________________ 本文档下载后可任意修改

爆炸冲击波的破坏作用和防护措施 简介:该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划,达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针,明确执行目标,工作内容,执行方式,执行进度,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 1)爆炸冲击波的破坏作用 爆炸所产生的空气冲击波的初始压力(波面压力)、可达100 MPa,其峰值达到一定值时,对建(构)、筑物及各种有生力量(动物等)、构成一定程度的破坏或损伤。 2)防护措施 (1)、生产、贮存爆炸物品的工厂、仓库的厂址应建立在远离城市的独立地带,禁止设立在城市市区和其他居民聚集的地方及风景名胜区。厂库建筑与周围的水利设施、交通枢纽、桥梁、隧道、高压输电线路、通讯线路、输油管道等重要设施的安全距离,必须符合国家有关安全规定。 (2)、生产爆炸物品的工厂在总体规划和设计时,应严格按照生产性质及功能划分各分区,并使各分区与外部目标、各区之间保持必要的外部距离。 3.工厂平面布置

爆炸冲击波

爆炸冲击波 集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

19.3.3爆炸冲击波及其伤害、破坏作用 压力容器爆炸时,爆破能量在向外释放时以冲击波能量、碎片能量和容器残余变形能量3种形式表现出来。后二者所消耗的能量只占总爆破能量的3%~15%,也就是说大部分能量是产生空气冲击波。 1)爆炸冲击波 冲击波是由压缩波叠加形成的,是波阵面以突进形式在介质中传播的压缩波。容器破裂时,器内的高压气体大量冲出,使它周围的空气受到冲击波而发生扰动,使其状态(压力、密度、温度等)发生突跃变化,其传播速度大于扰动介质的声速,这种扰动在空气中的传播就成为冲击波。在离爆破中心一定距离的地方,空气压力会随时间发生迅速而悬殊的变化。开始时,压力突然升高,产生一个很大的正压力,接着又迅速衰减,在很短时间内正压降至负压。如此反复循环数次,压力渐次衰减下去。开始时产生的最大正压力即是冲击波波阵面上的超压△p。多数情况下,冲击波的伤害、破坏作用是由超压引起的。超压△p可以达到数个甚至数十个大气压。 冲击波伤害、破坏作用准则有:超压准则、冲量准则、超压一冲量准则等。为了便于操作,下面仅介绍超压准则。超压准则认为,只要冲击波超压达到一定值,便会对目标造成一定的伤害或破坏。超压波对人体的伤害和对建筑物的破坏作用见表28—9和表28一10。 2)冲击波的超压

冲击波波阵面上的超压与产生冲击波的能量有关,同时也与距离爆炸中心的远近有关。冲击波的超压与爆炸中心距离的关系为: 衰减系数在空气中随着超压的大小而变化,在爆炸中心附近为2.5~3;当超压在数个大气压以内时,n=2;小于1个大气压n=1.5。 比与q 实验数据表明,不同数量的同类炸药发生爆炸时,如果R与R 与q 之比的三次方根相等,则所产生的冲击波超压相同,用公式表示如 下: 利用式(28—52)就可以根据某些已知药量的试验所测得的超压来确定任意药量爆炸时在各种相应距离下的超压。 表28一11是1000kgTNT炸药在空气中爆炸时所产生的冲击波超压。 综上所述,计算压力容器爆破时对目标的伤害、破坏作用,可按下列程序进行。 (1)首先根据容器内所装介质的特性,分别选用式(28—43)至式(28—49)计算出其爆破能量E。 (2)将爆破能量q换算成TNT当量q 。因为1kgTNT爆炸所放出的爆 T N T 破能量为4230~4836kJ/kg,一般取平均爆破能量为4500kJ/kg,故其关系为: (3)按式(28—51)求出爆炸的模拟比a,即:

爆炸冲击波伤害破坏作用定量分析

消防理论研究  爆炸冲击波伤害破坏作用定量分析 傅智敏,黄金印,臧 娜 (中国人民武装警察部队学院,河北廊坊065000) 摘 要:针对爆炸事故后果定量分析中存在的模糊认识,对冲击波超压估算方法和爆炸能量计算模型进行了系统论述。冲击波的破坏伤害作用主要取决于峰值超压的大小,立方根比例定律是定量估算冲击波超压最常用的方法。物理性爆炸产生的能量大小与容器内介质的状态和容器的容积有关,化学性爆炸能量的大小主要取决于参与爆炸性燃烧反应的可燃物质的量和燃烧热。蒸气云爆炸能量的估算方法主要有T N T法和TN O法两种,蒸气云爆炸及爆轰的破坏伤害作用既可使用立方根比例定律进行分析,也可以直接使用相关经验模型。 关键词:爆炸;冲击波;峰值超压;立方根比例定律;蒸气云爆炸 中图分类号:X932,T Q564 文献标志码:A 文章编号:1009-0029(2009)06-0390-06 研究表明,爆炸的破坏作用主要是由冲击波产生的。无论是化学性爆炸还是物理性爆炸都会形成冲击波。冲击波的破坏作用可用峰值超压、持续时间和冲量三个特征参数衡量。冲击波破坏伤害准则主要有超压准则、冲量准则和超压—冲量准则等,其中最常用的是超压准则。定量分析爆炸冲击波的伤害破坏作用,先要确定爆炸产生的冲击波超压与爆炸能量间的关系,进而分析不同爆炸情形下产生的能量及伤害破坏作用。1 冲击波破坏伤害作用的估算 冲击波是一种介质状态(压力、密度、温度等)突跃变化的强扰动传播,最常见的形式是空气冲击波,其传播速度大于声速。多数情况下,冲击波的破坏伤害作用是由超压引起的。超出周围压力的最大压力称为峰值超压Δp,一般情况下超压意味着侧向超压,即压力是在压力传感器与冲击波相垂直的条件下测量得到的。 1.1 冲击波超压的破坏伤害作用 峰值超压Δp可以达到数个甚至数十个大气压。冲击波超压对建筑物的破坏作用和对人员的伤害作用如表1和表2所示。 冲击波波阵面上的超压与产生冲击波的能量有关。在其他条件相同的情况下,爆炸能量越大,冲击波强度越大,波阵面上的超压也越大。爆炸产生的冲击波是立体冲击波,它以爆炸点为中心,以球面或半球面向外扩展传播。随着半径增大,波阵面表面积增大,超压逐渐减弱。 表1 1000kgT N T地面爆炸时冲击波超压对建筑物的破坏作用Δp/k Pa破坏作用 5~6门、窗玻璃部分破碎 6~15受压面的门窗玻璃大部分破碎 15~20窗框损坏 20~30墙裂缝 40~50墙裂大缝,屋瓦掉落 60~70木建筑厂房房柱折断,房架松动 70~100砖墙倒塌 100~200防震钢筋混凝土破坏,小房屋倒塌 200~300大型钢架结构破坏 表2 冲击波超压对人员的伤害作用 Δp/k Pa冲击波破坏效应 <19.6能保证人员安全 19.6~29.4人体受到轻微损伤 29.4~49.0损伤人的听觉器官或产生骨折 49.0~98.0严重损伤人的内脏或引起死亡 >98.0大部分人员死亡 1.2 立方根比例定律 立方根比例定律又称为Hopkinso n-Cranz比例定律。两个几何相似但尺寸不同的同种炸药在相同的大气环境条件下爆炸,必然在相同的比例距离产生相似的冲击波。Hopkinso n-Cranz比例距离见式(1)所示。 z=R/E1/3(1)式中:R为冲击距离,m;E为爆炸能量,k J。 1.2.1 当量比例距离法 1973年,Baker提出用TN T当量比例距离估算超压。即冲击波超压可由TN T当量m TN T,以及距地面上爆炸源点的距离R来估算,见式(2)所示 。 z e=R/m1/3TN T (2)式中:m TN T=E/Q TN T,Q TN T为TN T的爆炸当量能量,一般取平均值4686k J/kg。 发生在平坦地面上的TN T爆炸产生的侧向峰值超压与比例距离间的关系如图1所示,其曲线关系可用式(3)描述。 Δp p a = 16161+ z e 4.5 2 1+ z e 0.048 2 1+ z e 0.32 2 1+ z e 1.35 2 (3)

水下钻孔爆破水中冲击波有害效应对周围环境影响研究

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/f97757501.html, 水下钻孔爆破水中冲击波有害效应对周围环境影响研究 作者:代显华 来源:《中国水运》2018年第03期 摘要:本文针对水下钻孔爆破的特点,为研究水下钻孔爆破水中冲击波有害效应影响规律,建立临近桥墩和临近船舶多孔水下钻孔爆破三维计算模型,采用ANSYS/LS-DYNA爆破模拟软件,获取水中结构速度、加速度、应力以及应变等动力响应特征,得到水下钻孔爆破水中冲击波有害效应影响规律,为现场实施提供理论参考。 关键词:水下钻孔爆破;水中冲击波;有害效应;周围环境;影响 中图分类号:X57 文献标识码:A 文章编号:1006—7973(2018)3-0076-02 水下钻孔爆破产生的水中冲击波对周围的建筑群、船舶乃至渔业等都会产生比较大的影响。为了研究水下钻孔爆破水中冲击波有害效应,本文将以桥墩、船舶、鱼群等为研究内容,深入全面探讨水中冲击波的有害效应。 1 水中冲击波有害效应对桥墩影响分析 相对于陆地上的多种钻孔方式,水下钻孔爆破的钻孔方式比较单一,为了钻孔方便,水下钻孔爆破基本是垂直钻孔方式,此时炮孔内炸药产生的能量是向四周均匀的传播,水中冲击波传播规律具有对称性。水中冲击波对桥墩的影响是比较大的,它的有害效应,直接威胁着桥墩的整体安全与可靠性。 1.1 水中冲击波的传播规律 临近桥梁水下钻孔爆破不同时刻水中冲击波压力不同,柱状药包在0μs时刻由药卷中部起爆后;在t=49.935μs时刻,爆轰应力波迅速向药柱两端扩展;在t=99.958μs时刻,爆轰压力冲出炮孔,能量释放在水域中形成水中冲击波,在药柱两端爆轰压力是以球状向四周扩散,而中间以轴对称柱状向外扩散;在t=599.94μs之后,随着距离的增大,柱状药包爆轰压力逐渐变成球状向外扩散。炸药爆炸后,桥梁受到地震波与水中冲击波的协同作用,导致了桥墩端部明显的较大压力。因此,水下钻孔爆破有害效应对于桥梁结构安全的影响应该考虑两者的协同作用。 1.2 桥墩速度、加速度响应分析 由于桥墩受到地震波和水中冲击波的协同作用,协同作用下桥墩各个方向的响应均有不同程度的增大,而以沿水中冲击波的传播方向增大最多。由于冲击波本身具有瞬间脉冲响应的特

扬声器单元的爆炸图之结构讲解

前言: 作为音箱最基本的组成部分,扬声器单元(简称单元)对于普通读者来说是既简单又复杂的。为什么这么说呢?因为单元的工作原理似乎很简单,往复运动的振膜不停的振动,带动空气形成声波,似乎就这么简单。但是它同时又是复杂的,譬如,假设有人忽然拿出一张图片问您,这单元是好是坏啊?恐怕这个还真不容易回答上来。 林林总总的扬声器单元要说出个好坏还真非易事 不过本文也没有让您一下子就能肉眼辨别单元好坏的妙方,只能先为大家揭秘这么个看似简单的单元,内部究竟是个什么样,各部件有何功能等等。想进阶为音频高手的朋友,赶紧充电吧(本文参考王以真教授编著的《实用扬声器技术手册》以及网络上的一些素材以成文,特作此注)。 *特注:本文所引用的图片仅为帮助说明讲解内容,并非特指某款扬声器或某款扬声器的某部分是优秀的或劣质的。 扬声器的爆炸图(分解图):

将单元按照中轴及大致的装配顺序进行分解排列的说明图被行业人士称为爆炸图,上图便是典型的扬声器爆炸图。下面我们将以锥形扬声器为例,为大家介绍电动式扬声器大致的内部结构。 锥形扬声器的特点及其内部组成: 锥形扬声器是我们最常的扬声器类型,它的结构相对简单、容易生产,而且本身不需要大的空间,这些原因令其价格便宜,可以大量普及。其次,这类扬声器可以做到性能优良,在中频段可以获得均匀的频率响应,因此能够满足大部分普通消费者的常规听感需求。最后,这类扬声器已有几十年的发展史,而其工艺、材料也在不断改进,性能与时俱进,这也令这两款扬声器能够获得成为主流的持续的原动力。

锥形扬声器的结构可以分为三个部分: 1、振动系统包括振膜、音圈、定型支片、防尘罩 2、磁路系统包括导磁上板、导磁柱、导磁下板、磁体等 3、辅助系统包括盆架、压边、接线架、相位塞等 下面我们将为大家逐一介绍锥形扬声器内部的主要部件。 最新扬声器内部解构: 具体到上图,根据序号,他们分别是:1.磁钢、2&4.磁体、3.导磁下板、5.导磁上板、6.盆架、7.定心支片(弹拨)、8.音圈、9.振膜+折环、10.防尘帽。 振膜:电动式扬声器,当外加音频信号时,音圈推动振膜振动,而振膜则推动空气,产生声波。

实验七.水中爆炸冲击波压力测量

实验七. 水中爆炸冲击波压力测量 一实验名称:水中爆炸冲击波压力测量 二实验目的:练习并掌握用电测法测量水中爆炸冲击波压力。 三实验内容:用冲击大电流通过金属丝产生水中冲击波,用压力传感器检测压力信号,用数字示波器记录某位置的水中 冲击波压力历程。 四实验设备:冲击大电流装置、同步高压脉冲发生器、传感器及适配器、数字示波器 五实验原理 (一)水下爆炸物理过程炸药装药在水下爆炸时,瞬间变成高温高压的爆炸产物,压迫周围的水产生冲击波并迅速向周围传播。炸药放出的能量一部分随冲击波传出,称为冲击波能。剩下的能量留在爆炸产物中,称为气泡能。高压下的爆炸产物迅速向外膨胀形成气泡,气泡膨胀过程中反抗静水压而作功。当气泡膨胀到压力与静水压相等时,因为惯性的作用,膨胀并不停止而作过度膨胀,当膨胀到最大体积时,气泡内的压力降至静水压的1/5~1/10,此后由于外界压力的作用而使气泡收缩,同样因为惯性的原因,当压缩到压力等于静水压后仍继续收缩,直至最小体积时又开始膨胀,同时产生压力波,如此反覆膨胀收缩形成气泡脉动。 (二)对水下爆炸用测压传感器的要求 1,传感器应具有尽量高的频率响应,以便准确地捕捉到压力的迅速变化 一般谐振谐率应不小于250kHz。 2,传感器应有足够的强度和压力测量范围。 3,为了减小因测压传感器的放置而对压力流场产生严重的扰动和畸变,传 感器的体积应尽量小,外形应为流线性。 4,传感器的联接电缆在水中受到强度较大冲击波的作用,由于电缆内、外芯的摩擦将出现静电电荷(即所谓“电缆效应”)这种摩擦电荷是一个相当可观的虚假讯号,因此传感器应有减小电缆效应的有效措施。 5,传感器具有良好的防潮、密封和较好的防腐蚀能力,特别是当传感器的输出讯号是高输出阻抗的讯号。其绝缘电阻一般在1010~1012Ω,受潮后绝缘电阻降低将造成零点飘移。 (三) PCB W138A02型压电传感器性能特点 1,该传感器将一片作为敏感元件的电气石置于盛满硅油的塑胶管中,因而密封、防潮性能良好。同时该传感器是一种体积敏感型传感器,传感器没有方向性,任何方向传来的压力波作用在管壁上都可以被传感器的电气石晶体准确接受,而不需要象其他传感器那样将传感器正对爆心安装。

ANSYS AutoReaGas气体爆炸和冲击波传播三维CFD软件

ANSYS AutoReaGas气体爆炸和冲击波传播三维CFD软件 newmaker AutoReaGas是由美国世纪动力公司(Century Dynamics)和荷兰TNO公司联合开发完成的三维计算流体分析软件,2005年被ANSYS公司收购。它主要用来模拟气体爆炸与由此引发的冲击波效应。专门设计用在那些非常拥塞(如管道工程管和设备)和限制(由于建筑物/结构,包括通风口等)的场所,这些场所对燃烧加速有着很重要的影响,从而引起超压。 AutoReaGas在全世界范围得到了广泛的应用,包括从事海上(包含平台、EPSO)、岸上(化学制药和电厂、采矿和运输)设施安全和风险分析领域的咨询人员、承包商、操作人员和研究人员。重要的是,AutoReaGas的可靠性已经得到了验证,如在著名的BFETS 测试中,仿真预测与试验结果吻合得很好。 AutoReaGas是用来模拟气体爆炸及其后效作用的专门的设计软件,并已得到广泛的验证。另外一个很重要的功能:在研究设备或结构对爆炸的响应问题时,AutoReaGas计算结果数据可以很容易地输出到结构分析软件,如ANSYS AUTODYN (显式) 和ASAS (隐式)结构分析软件。 专门用于拥塞和限制(敞开和封闭)的环境中 完整的三维分析 爆炸和冲击波求解器 验证 浸水 和结构分析软件的接口 按用户的要求和方案来制定使用许可证 AutoReaGas可用来模拟气体在拥塞和限制环境中爆炸及其后效作用的CFD软件。拥塞的环境诸如当管道工程管被结构(如防爆墙和建筑)所限制时,软件中可以定义实心墙(封闭的)、部分通风(如爆裂的平板)和完全通风(敞开)的环境,这样软件就同样适用于具有相似环境条件的海上和陆地上设施。

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