水下爆炸载荷作用下变截面结构中应力波的传播特性研究

随着科学技术的发展,越来越多的学者关注水下爆炸对舰船结构的毁伤特性研究。应力波作为结构载荷和能量传递的形式,对于认识结构系统的冲击响应特性至关重要。但是,关于水下爆炸载荷作用下船体板架类变截面结构中应力波的传播特性目前仍认识不足。本文将基于应力波理论,借助有限元法研究在冲击载荷作用下变截面杆和舷侧外板中弹性波的传播特性。首先,结合应力波理论,基于耦合的欧拉-拉格朗日法(CEL)和欧拉体积分数法研究在水下爆炸冲击载荷作用下变截面杆中弹性波的传播特性,对数值研究方法的精度进行验证;然后研究舷侧外板在受到水下爆炸冲击载荷作用下结构中弹性波的传播特性,并且利用冲击响应谱分析方法研究结构的响应规律,为后续研究复杂舰船结构的冲击响应规律提供参考。     

船体在水下冲击作用下的动态响应仿真

舰船在执行任务时,不可避免的会发生敌方鱼雷、导弹等武器的打击,在水下的冲击场景主要有接触爆炸、非接触爆炸和自身冲击等,其冲击作用可能会造成船体结构的损伤,甚至造成舰船沉没等事故。因此,研究船体结构在水下冲击作用下的强度与力学响应有重要的意义。本文详细研究了水下冲击与爆炸理论,建立了水下冲击模型,并基于有限元分析软件Abaqus进行了船体的有限元建模、网格划分、冲击载荷施加与动态响应仿真。     

内爆下爆距对舱壁变形挠度影响的数值模拟研究

为了研究舱内爆炸时爆距的改变对远爆端和近爆端舱壁变形挠度的影响,运用有限元分析软件建立舱室内爆的仿真模型,分析了爆距变化后舱壁的变形情况及非舱室中心爆炸时舱内冲击波的分布及压力的作用情况。结果表明,在爆距比L_1/L_21时,远端舱壁的变形挠度总大于近端舱壁,两舱壁的变形挠度差随L_1/L_2的增大而增大。当爆距L1增大时,远端舱壁的变形挠度基本呈线性增加,挠度增量约为爆距增量的11%,而近端舱壁的挠度变化不明显;当爆距比L_1/L_21时,舱内爆炸后作用于远端舱壁的冲击波为初始冲击波与来自近端舱壁及四周刚性舱壁的反射冲击波相互作用而形成的叠加波。远端舱壁的冲量总大于近端舱壁的冲量,且两侧舱壁的冲量差值随着L_1/L_2的增大近线性增加。结果可为内爆下舱壁的防护研究提供一定的参考。     

内河水域LNG运输船泄漏事故的定量风险评估

通过PHAST风险分析软件,结合我国内河水域的实际情况,对内河薄膜型LNG运输船发生典型的泄漏扩散及火灾爆炸事故后果影响进行了定量的计算和影响分析.结果表明:25 mm孔径泄漏并发生火灾爆炸事故时,火灾模型主要表现为喷射火,爆炸事故的最大影响半径为225 m.100 mm孔径泄漏还会引发池火灾,其半径达到了25 m,爆炸事故的最大影响半径为800 m.研究数据为内河LNG的安全运输以及内河LNG接收站的安全设计提供参考.     

从汽车上掉落的军用爆炸物品为什么不能继续装运

军用爆炸物品,是指中国人民解放军、民兵管理和使用的用于军事目的的各种弹药、地雷爆破器材,以及其他性质相同的物品。在装卸和运输过程中,如果发生弹药箱等军用爆炸物品从汽车上掉落下来时,切记不可使起     

爆炸消除焊接残余应力的数值模拟

焊接残余应力及其控制技术是重大工程结构物(例如反应堆、潜艇等)建造中关注的核心问题之一。爆炸法消除残余应力是近年来发展起来的高效、低成本的1种新技术,但对其机理的研究仍然相当缺乏。本文利用非线性有限元软件ABAQUS对爆炸消除焊接残余应力技术进行了数值模拟,同时考察了焊缝中夹杂的裂纹缺陷对爆炸载荷的响应。研究对象为70 mm厚的超厚钢板对接焊缝,焊接坡口为X型。本文主要完成了以下2项研究工作。1)将盲孔法测得的焊接残余应力分布预置到模型中,计算了爆炸载荷作用下不同布药方式时焊接残余应力的再分布,并将其与对应的实测结果进行比较。研究结果表明,金属材料的塑性流动是爆炸消除焊接残余应力的根本因素。2)在模型的焊缝区引入面状裂纹来表征焊缝中的凝固裂纹,利用ABAQUS用户自定义子程序开发的基于虚拟裂纹闭合法的三维断裂单元,计算能量释放率对爆炸载荷的响应。研究结果表明,爆炸载荷并不一定会导致裂纹的扩展。因此,本文的研究方法和结果对于爆炸消除焊接残余应力在工程应用领域具有指导意义。     

非接触水下爆炸舰船结构响应分析

军舰以及实施水下爆破任务的舰船不可避免要遭受水下装药爆炸的冲击载荷,舰船上人员与设备要承受由此带来的强冲击.确定舰船遭受水下爆炸引起的冲击环境,对舰船人员和设备的防护都有指导作用.针对3 000 t级水面舰船,应用Abaqus有限元软件建立舰船有限元模型,计算了距舰船水平距离60 m,装药水深60 m,1000kgTNT当量装药水下爆炸,舰船的冲击环境.得到的舰船典型部位结构的速度响应数值合理,规律正确,得到的舰船冲击环境可以指导舰船人员及设备的冲击防护设计.     

铁路瓦斯隧道施工特点及问题探讨

通过对铁路瓦斯隧道现有施工规范分析,并参考《煤矿安全规程》,对铁路瓦斯隧道施工特点进行总结;同时通过对相关条款的分析、研究,并对照国内已发生的瓦斯隧道施工、低瓦斯矿井生产事故,对现有规范中存在的问题进行探讨,提出以下建议：1) 进一步明确进洞管理系统的标准和要求;2) 进一步明确和细化瓦斯隧道电力供应原则;3) 进一步明确和改进瓦斯隧道机电设备防爆性配备的原则和相关条款。     

兰渝铁路梅岭关隧道地质特征与有害气体防治的探讨

为消除隧道穿越含浅层天然气地层瓦斯给施工带来的安全隐患,对新建兰渝铁路梅岭关隧道所处区域构造位置、地层岩性与浅层天然气构造和储层关系以及天然气储集层的类型、发育特征对隧道的影响等方面进行系统详尽的研究,并通过施工揭示天然气涌出情况和监测分析其涌出规律等提出针对性预防措施,指出浅层气对梅岭关隧道的危害程度。     

车载瓦斯监控系统在双线铁路瓦斯隧道施工机械中的应用

兰渝铁路梅岭关高风险瓦斯隧道设计为客货共线双线隧道,隧道进出口高瓦斯区设置平导。隧道主要采用台阶法开挖、装载机配合自卸汽车出碴运输,以巷道式通风为主的施工方法。文章以该隧为例,主要介绍车载瓦斯监控系统的组成、工作过程及应用效果。实践表明,只要采取切实可行、有效的瓦斯监控手段,洞内采用安装了车载瓦斯监控系统的施工机械设备...