爆破地震效应的实质及其安全距离和破坏标准

1爆破地震效应的实质爆破地震效应是指炸药在介质中爆炸后，于一定范围内产生的地震现象。炸药在介质中爆炸后，在介质中产生强大的冲击波。当冲击波传播至离爆源10～15R（R为药包半径）时，其传播速度接近声速，波头压力降低，冲击波转变为介质中的应力波；随着传播距离的增加，在离开爆源更远的地方，波的传播速度等于声速，幅值很低，作用时间增加，此时应力波转变成介质中的地震波。爆破作用引起的地震波是一种极为复杂的随机波，一般情况下，为了研究的方便，假定介质是均质的、各向同性的弹性体，介质质点作简谐运动。因此，介质质点…     

真空感应熔炼炉爆炸危险性分析

分析了真空感应熔炼炉冷却失效炉体爆炸的机理。通过压缩气体容器物理爆炸计算模型对炉内气体能量进行简化计算,利用TNT当量法计算了某真空感应炉爆炸后冲击波作用距离下的超压强度,并基于此分析了该真空感应炉爆炸冲击波的危险半径。     

圆柱体障碍物对密闭管道内瓦斯爆炸特性影响的数值模拟

针对障碍物对密闭管道内瓦斯爆炸特性的影响问题,基于FLACS模拟软件建立了有、无障碍物时3种阻塞比情况下的数值模型,对比分析了圆柱体障碍物对密闭管道内瓦斯爆炸压力、最大爆炸压力、爆炸温度、最大压力上升和下降速率、流场正反向最大速度5个瓦斯爆炸特性参数的影响。结果表明:障碍物的存在会加剧密闭管道内瓦斯的爆炸反应程度,缩短爆炸反应时间,且阻塞比为0.3较0.5情况下的促进作用略大;障碍物的存在会造成障碍物结尾附近和管道末端较其他位置出现更加显著的瓦斯爆炸压力变化,同时障碍物会引起瓦斯流场在反向传播时较早出现流场反向最大速度下降趋势。     

巷道拐弯对瓦斯爆炸影响的数值模拟研究

基于一些基本假设,运用流体动力学软件FLUENT对均匀充满9.5%瓦斯气体浓度的不同拐角二维方形巷道进行了数值模拟研究,并对不同拐弯巷道内瓦斯爆炸过程中的火焰传播速度、压力和温度进行了对比分析。结果表明:拐弯巷道内冲击波的速度、压力和温度等参数在传播过程中会逐渐增加;在巷道拐弯处会产生复杂的流场,并在局部区域内对冲击波有激励作用。该研究结果揭示了瓦斯在拐弯巷道内爆炸传播的本质,从而可为制定防爆抑爆措施提供理论依据。     

海底天然气管道单孔泄漏冲击波的数值模拟研究

海底天然气管道泄漏瞬间产生巨大的冲击波,可能会造成水下冲击爆炸。基于VOF多相流模型和组分传输模型,建立了海底天然气管道单孔泄漏扩散的数值模型,对海底天然气管道单孔泄漏气体扩散规律及其冲击波的形成过程进行数值模拟计算与分析,并在此基础上,通过正交试验,选取泄漏速率、泄漏孔径和海水流速3个影响因素,对监测点处气体泄漏冲击波的动态压力进行多因素耦合分析。结果表明:气体泄漏冲击波的形成过程可分为起始阶段、冲击阶段和衰减阶段三个阶段;泄漏孔径、泄漏速率和海水流速对单孔气体冲击波动态压力的影响程度依次减弱。     

金属爆炸加工高新技术的应用

金属爆炸加工,属于高能率加工范畴。它是金属在炸药爆炸时,产生的极快的物理化学变化,释放出巨大能量,同时生成大量的热和气体,以高压冲击波的形式作用于金属,使金属在几毫秒时间内,以几乎与所用的炸药爆速相同的速度运动、变形、组织结构改变的特种加工方法。它是爆炸力学在金属加工方面的具体应用,也是与许多科学门类相关的边缘科学在金属加工方面的广泛应     

爆炸冲击对环境的破坏研究

重点研究了炸药爆炸时释放的能量对周围环境的影响。从工程实际出发,利用程序,建立了炸药在钢板上爆炸的数学模型,计算了在爆炸不同时刻对环境的有效压力波,分析了爆炸发生时在空气中应力波传播与能量耗散过程、分析了离装药位置不同的单元所受压力的变化情况。     

汽车油罐车爆炸燃烧特性的数值模拟分析

汽车油罐车爆炸燃烧是一种发生在受限空间内的燃烧情形,研究汽车油罐车爆炸燃烧过程中湍流速度场和温度场的分布和发展对爆炸冲击波形成与传播的作用规律,对于加强汽车油罐车安全设计和防灾减灾具有积极作用。为探究汽车油罐车在爆炸燃烧时油罐内部的火焰变化情况,建立了汽车油罐车爆炸燃烧模型,通过数值模拟分析得到油罐爆炸燃烧时的温度场和燃气速度场分布情况,以此研究油罐内部爆炸燃烧的发展过程。模拟结果与已有文献试验数据存在较好的吻合性,对汽车油罐车油气爆炸燃烧特性规律的进一步研究及汽车用油罐防爆抑爆设计优化具有参考意义。     

硅酸铝棉对管道爆燃压力波抑制性能评价

为了研究硅酸铝棉对管道内丙烷-空气预混爆燃压力波的影响,本文通过开展丙烷-空气预混火焰在无内衬、内衬硅酸铝棉、内衬实体障碍物和非变截面硅酸铝棉壁面4种管道内的传播试验,并采用压力-冲量准则评价了火焰压力冲击波的危害程度,考察了硅酸铝棉对减轻爆燃压力冲击波危害的作用。结果表明:硅酸铝棉能够减小管道出口压力波的比冲量和DN准数,说明硅酸铝棉对压力波的传播有抑制作用,可降低管道出口处压力波的冲击破坏作用和危害性。     

浅析爆炸振动中冲击波的损伤特性

在爆炸振动理论研究的基础上,借鉴已有的理论成果,对冲击波的特性进行了研究.主要研究冲击波的威胁,以及冲击波的损伤模拟,建立威胁模型,为进一步研究电子装备在冲击振动中的损伤情况提供理论基础,对做好战场抢修的组织和战时装备保障工作,有效实施战场抢修具有重要的意义和作用.     

冲击环境后峰锯齿脉冲试验条件自动寻优方法

目的 通过自动寻优制定冲击环境后峰锯齿脉冲试验条件,避免冲击“过试验”。方法 根据冲击响应谱的基本原理和谱型特征,提出利用对数距离量化评价2条谱型的吻合度。对冲击环境和后峰锯齿脉冲分别进行冲击响应谱分析,将2条冲击响应谱之间的对数距离最小作为优化目标,将后峰锯齿脉冲的波形参数作为优化参数,基于自适应差分进化算法,提出冲击环境后峰锯齿脉冲试验条件自动寻优方法。结果 将所提方法分别应用于模拟冲击环境和实测冲击环境,均获得了合理的后峰锯齿脉冲试验条件,验证了所提方法的正确性。结论 提出的基于自适应差分进化算法的冲击环境后峰锯齿脉冲试验条件自动寻优方法正确可行。     

冲击损伤对炸药装药冲击起爆特性的影响

目的研究冲击载荷下炸药内部损伤随时间变化特征对其冲击感度的影响规律。方法针对损伤状态随时间变化的两种典型情况,采用冲击波模拟加载的方式对炸药装药进行损伤实验。损伤的恢复时间很长时,在损伤后将试样放置7天后,再研究其损伤状态对其冲击起爆特性的影响;恢复时间很短时,通过控制冲击损伤实验和冲击感度实验之间的时间间隔模拟多层靶板撞击的实际情况。选择常用的两种奥克托金基炸药作为研究对象,通过冲击感度实验确定临界隔板厚度、设计损伤条件,然后进行两种不同损伤愈合时间后的冲击起爆特性实验,研究损伤状态对炸药装药冲击起爆特性的影响。结果在文中损伤条件下,放置7天后,炸药装药的冲击感度均显著下降,而类似于侵彻多层靶板条件的实验后,炸药装药的冲击感度显著增加。结论炸药装药损伤状态随时间的变化对炸药装药冲击起爆有完全不同的影响趋势,在相关的炸药装药安全性设计时,必须考虑与损伤时间状态相关的冲击起爆特性。     

舰船电子设备高强度冲击试验和抗冲击设计探讨

介绍了舰船冲击试验的发展状况和舰船电子设备高强度冲击试验方法,针对舰船电子设备在作战中遭受到来自水下武器爆炸所产生的非接触爆炸而引起的高强度冲击的特点,对舰船电子设备抗冲击设计进行了探讨.     

高速冲击下多胞材料细观结构中波传播规律

目的 获取安全防护结构中细观多胞材料在高速冲击下的波传播规律.方法 采用基于3D-Voronoi细观多胞结构数值仿真和基于最小二乘法的局部应变梯度法,研究细观多胞结构在高速冲击下的冲击波波阵面传播规律.通过细观多胞结构数值仿真提取的位移场数据,结合局部应变梯度法得到界面清晰的冲击波波阵面.结果 冲击端和支撑端分别诱发右...     

一起反应失控爆炸事故的超压后果分析

沸腾液体膨胀蒸气爆炸(BLEVE)是反应失控常见的后果之一,针对常用的TNT法计算BLEVE爆炸超压效应可能导致错误的情况,采用TNT法与Baker-Tang爆炸曲线法分别对反应失控导致的BLEVE爆炸超压效应进行计算,并与现场证据相比较,考察不同模型计算的准确性。结果表明,TNT当量法计算的理论超压过高估计了实际超压。当估计碎片所占能量在32%~50%之间时,Baker-Tang爆炸曲线法计算的超压与实际爆炸超压吻合较好。因此,Baker-Tang爆炸曲线法是BLEVE爆炸超压预测的有效工具。     

航炮炮舱结构的炮振响应分析

目的获得航炮发射时炮舱结构的动响应。方法依据火炮发射原理,使用化学爆炸模拟炮口冲击波,建立航炮发射时炮口冲击载荷的表达模型。利用ALE方法处理高压流动空气与炮舱表面的流固耦合问题,通过数值计算获得发射气流冲击载荷作用下炮舱结构的表面压力分布与动响应。利用试验结果,修正载荷与炮舱模型的有关参数。结果计算得到的炮舱动响应与试验结果相比较,误差在可接受范围内。结论建立了一种使用化爆模拟冲击波进行航炮炮舱结构炮振响应仿真计算的技术方法,初步确定了结构危险部位,为后续炮舱结构减振设计创造了条件。     

舰船波浪载荷响应特性及砰击载荷影响因素分析

目的 获取波浪载荷特征,提供准确的设计载荷输入,为舰船结构设计服务。方法 采用波浪载荷水池模型试验和理论预报对比的方法,给出波浪载荷传递函数响应曲线,验证理论预报结果的正确性。基于长期预报结果,分析波浪载荷沿船长的分布规律,通过改变超越概率和舰船装载状态,研究二者对波浪载荷的影响。基于模型试验结果,阐释航速引起的砰击弯矩的变化规律。之后,通过改变舷侧外伸平台的宽度、角度、高度等参数,分析参数变化对砰击载荷的影响,揭示波浪载荷的变化规律。结果 模型试验结果同理论预报结果吻合较好。垂向剪力、扭矩长期预报结果沿船长呈现双峰值形状,垂向弯矩和水平弯矩长期预报结果沿船长呈现抛物线形状,波浪载荷长期预报结果随超越概率呈大致线性变化关系。大波高、高航速试验工况下,船体弯矩呈现特别明显的非线性特征,舷侧外伸平台宽度越大、角度越小、高度越低,砰击载荷就越严重。结论 波高、航速等对砰击弯矩的影响显著,舰船在使用过程中,若要减少砰击的发生,可考虑规避大浪和主动减速。在舰船结构设计阶段,若要减小舷侧外伸平台产生的砰击载荷分量,应从平台的大小、位置、角度等参数的设计确定入手。     

基于属性细分的舰船中远场水下爆炸预报/评价体系初步设计与实现

目的 针对自主研制的算法和模型进行软件化、标准化、自主化,解决“因人因事”的差异。在此基础上,基于属性细分原则,形成应用体系和流程。方法 选取中远场水下爆炸预报与评价流程设计为目标,按照知识封装,属性细分的原则,首先针对每一个细分属性,采用由“程序到软件”的思路,集成专家知识,开展封装设计、系统测试和验证,形成细分属性APP,然后开展各APP间数据交换和需求流程化设计,最终形成中远场水下爆炸设计流程。结果 针对中远场水下爆炸APP开展体系梳理和细分APP开发,形成了中远场水下爆炸APP集,并基于数值船海AppStudio平台,构建了中远场水下爆炸性能预报流程。结论 基于属性细分的舰船中远场水下爆炸预报/评价体系初步设计与实现,为我国后续舰船抗爆抗冲击体系化开发提出了一个新的思路,也为总体所开展抗爆抗冲击设计提供了APP集和流程化评估方案。     

爆炸加载下新型超高强铝合金的失效分析

采用圆筒爆炸方法对新型超高强铝合金进行了内部爆破试验,用光学显微镜对破裂样品断口附近的金相组织进行了观察,研究了新型超高强铝合金的宏观断口及剪切局部化的现象。结果表明,新型超高强铝合金的断裂以剪切断裂与拉伸断裂的混合形式发生,最大剪切应力面与圆筒半径方向近似呈45°角;靠近圆筒内侧形成了绝热剪切带,并沿最大剪切应力面向外扩展。