国家自然科学基金(11102233)
- 作品数：13 被引量：59H指数：6
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- 相关机构：解放军理工大学桂林空军学院中国石油更多>>
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- 相关领域：理学兵器科学与技术军事石油与天然气工程更多>>
- 组合式火箭爆破器系统飞行性算法研究被引量：1
- 2016年
- 为提高爆炸带的展直率,确保火箭爆破器的破障效果,建立二维有限质点模型对火箭爆破器系统的飞行特性进行研究。根据力学方程、运动方程和几何连续方程,通过时间差分法对各质点的力学参数进行数值计算,并结合实验工况对火箭爆破器系统在空中飞行的力学特性进行计算分析。结果表明:在主动段中,火箭拖拽爆炸带加速运动,爆炸带保持直线拉直状态;爆炸带全部拉出后,由于阻力伞的作用,爆炸带的内力较大,仍能维持在展直状态;进入被动段后,随着火箭及爆炸带速度的下降,阻力伞对爆炸带的拉力随之下降,爆炸带在越过最高点后,下落的阶段容易发生弯曲。
- 何洋扬宋歌吴建源张洋溢
- 关键词：飞行特性力学特性
- 爆炸冲击荷载下土中平封头圆柱壳动力屈曲研究被引量：1
- 2013年
- 爆炸冲击荷载下土埋储油设施的动力响应研究是涉及公共结构设施安全的重要课题。以平封头圆柱壳结构模拟储油罐,根据土中圆柱壳的受力特征,利用修正的Winkler模型对圆柱壳-土相互作用进行描述,并给出确定模型参数的方法。基于在爆炸压力模拟器内进行的土埋钢质圆柱壳模型的爆炸压力加载实验,确定了壳壁周边荷载分布的合理简化模型。进而对平封头圆柱壳结构的动力屈曲问题进行了有限元数值计算,并根据Budiansky-Roth准则确定了临界屈曲荷载。通过对多工况下数值计算结果的分析,给出了临界屈曲荷载与土体弹性常数K的关系。
- 纪冲张川龙源谢兴博刘强
- 关键词：爆炸荷载动力屈曲
- 外接触爆炸荷载作用下大口径钢管变形与破坏效应的数值模拟被引量：10
- 2012年
- 基于动力有限元程序LS-DYNA及Lagrangian-Eulerian耦合方法,对大口径钢管在凝聚态炸药外接触爆炸载荷作用下的非线性动态响应过程进行数值模拟,描述了管道的变形情况、破坏过程以及管道内部应力的发展过程,分析了炸药质量、管道壁厚等因素对钢管破坏效应的影响。并在相同的条件下进行了实验研究,计算结果与实验数据具有较好的一致性。研究表明,小质量炸药爆炸后在装药与钢管接触处产生凹坑、鼓包及层裂等破坏效应;而较大质量炸药爆炸后在其爆破部位发生剪切破坏产生类似弹丸的破片,破片具有较大的动能,能够击穿另一侧管壁。研究结果可应用于管道结构在接触爆炸作用下的毁伤或防护方面的预测,从而为管道的安全防护设计提供理论依据。
- 纪冲龙源方向唐献述
- 关键词：钢管数值模拟
- 重复爆炸载荷作用下薄壁方管动力响应研究被引量：2
- 2019年
- 薄壁方管作为一种典型工程构件,在建筑、海洋、航天等领域应用广泛,其结构面临遭受重复爆炸的风险,开展薄壁方管在重复爆炸载荷作用下的动力响应研究具有重要现实意义。采用实验与数值模拟相结合的方法,对比分析了薄壁方管在单次和重复爆炸载荷作用下的动力响应。将壁厚4mm、横截面边长100mm的薄壁方管置于爆炸场中进行冲击实验,并利用非线性动力有限元程序LS-DYNA完全重启动功能及流体与固体耦合算法,对薄壁方管在单次爆炸和重复爆炸载荷下的非线性动力响应过程进行三维数值模拟;描述了方管在不同爆炸次数下的动力响应及损伤变形,给出了一种通过损伤因子反映爆炸载荷作用后材料损伤劣化的数值计算方法。研究结果表明:方管在重复爆炸作用下的变形会产生损伤积累;相同爆炸载荷作用下已变形损伤的方管相对无损方管其有效应变增量更大,在迎爆点周围区域、侧边以及塑性铰位置,前者有效应变增量达到了后者的2.47~3.88倍,容易引起方管更严重的毁伤;两侧边是方管较脆弱的区域,极易因应力集中产生较大的塑性应变,需要特别加强防护。
- 周游纪冲王雷元宋诗谦马华原
- 关键词：动力响应
- 爆炸荷载下不同壁厚圆柱壳动力学行为的研究被引量：6
- 2014年
- 对爆炸荷载下圆柱壳的动力学行为进行了实验研究及数值模拟。将外径均为100mm的3种壁厚的Q235钢质圆柱壳置于由TNT药柱产生的爆炸场中进行冲击实验,系统分析了在不同装药高度及壳壁厚度参数条件下圆柱壳的冲击变形模式,即迎爆面局部凹陷变形模式(ModeⅠ)、迎爆面局部凹陷与壳整体弯曲变形耦合模式(ModeⅡ)、整体变形失效模式(ModeⅢ)及局部穿透与整体变形失效耦合模式(ModeⅣ)。采用LS-DYNA有限元程序及Lagrangian-Eulerian流固耦合算法,对圆柱壳的非线性动力响应过程进行了数值模拟,分析了圆柱壳的变形历程及最终残余变形的情况,计算结果与实验现象吻合较好。研究结论可为圆柱壳结构爆炸破坏分级及抗爆技术设计提供科学依据。
- 陈勇纪冲龙源季茂荣高福银丁文
- 关键词：爆炸荷载动力学行为数值模拟
- 充液及内空圆柱壳在爆炸荷载下动力屈曲特性研究被引量：8
- 2014年
- 采用实验与数值模拟相结合方法,对充液及内空圆柱壳在爆炸载荷下动力屈曲响应特性进行对比研究。将壁厚δ=2.0 mm、外径Φ=100 mm钢圆柱壳(内空及充水)置于75 gTNT药柱、200 gTNT药柱产生的爆炸场中进行冲击实验,获得不同工况下圆柱壳变形破坏模式。利用动力有限元程序LS-DYNA及Lagrangian-Eulerian流固耦合方法进行数值计算,分析壳壁屈曲变形过程及壳壁关键点速度、水介质内压力等动态参数。计算结果与实验结果一致性较好。研究表明,由于内充水介质的近似不可压缩性,承受冲击荷载时内压增大,因而参与对外界爆炸冲击载荷抗力作用,圆柱壳抗爆能力显著提高。
- 纪冲龙源刘影谢兴博高福银
- 关键词：充液圆柱壳爆炸荷载动力响应
- 爆炸载荷下X70钢管道的局部破坏效应被引量：12
- 2013年
- 对大直径X70钢油气管道在接触爆炸下的破坏效应进行了野外化爆实验,获得了不同装药量及不同壁厚条件下钢管道的接触爆炸破坏特征。实验结果表明:接触爆炸载荷作用下管壁迎爆面局部破坏明显,且呈花瓣形破口,同时产生具有较大质量和动能的爆炸破片,破片与对面管壁碰撞后形成凹坑,甚至发生贯穿现象。基于动力有限元程序LS-DYNA及Lagrangian-Eulerian耦合方法,对钢管在外接触爆炸载荷作用下的非线性动态响应过程进行三维数值模拟,得到管壁迎爆面的变形破坏及对面管壁在爆炸破片碰撞下的后效作用过程,计算结果与实验结果符合良好。研究结果为在役油气管道的抗爆能力分析及安全性评估提供了参考依据。
- 纪冲龙源唐献述高振儒李裕春
- 关键词：钢管后效作用
- 爆炸地震波作用下埋地油气管道动力响应研究被引量：4
- 2015年
- 针对炸药库发生意外爆炸后地震波的传播及埋地油气管道动力响应振动过程进行了三维动态数值模拟计算分析,获得了管道的振动速度响应特性。考虑不同炸药库当量、场地介质特性、埋地管道材料及尺寸等影响因素,根据大量不同工况下的计算结果,结合振动安全判据量化分析,得到了各工况条件下埋地管道安全距离。该研究成果对于保证管道的安全可靠运行具有理论指导意义和工程应用价值。
- 谌贵宇纪冲王棠昱汤建平
- 关键词：油气管道动力响应数值模拟
- 钢质圆柱壳在侧向局部冲击荷载下的变形及失效破坏被引量：7
- 2013年
- 基于动力有限元程序LS-DYNA及随动塑性Cowper-Symonds模型,对两端固支钢质薄壁圆柱壳经受半球头弹体侧向局部冲击的非线性动力响应问题进行数值模拟,获得了不同冲击条件下圆柱壳的变形及破坏模态,并研究了弹体在不同周向冲击倾角时壳壁产生穿透性破裂的最小速度(临界破裂速度)。研究表明,圆柱壳破坏模式与弹体冲击倾角θ0、冲击速度V等因素密切相关,将发生局部凹陷、碟形变形及穿透现象,且临界破裂速度随冲击倾角的增大而增大。研究结果可应用于圆柱壳在侧向局部冲击作用下的毁伤预测,从而为圆柱壳结构的安全防护设计提供理论依据。
- 纪冲龙源方向刘强高福银
- 关键词：圆柱壳
- 空中爆炸冲击作用下不同接头形式埋地管线动力响应的对比试验研究被引量：2
- 2015年
- 为探明爆炸冲击条件下管线接头部位受力变形的特点和规律,在室内爆炸试验碉堡测试系统内分别对直管线、带直接头和弯头管线动力响应情况进行对比试验研究,测试了接头连接处迎爆面及其背面的轴向应变,并对测试结果进行了对比分析。结果表明,管径突变会产生应力集中,接头部位是管线系统的薄弱环节;接头的厚径比是影响接头部位防爆抗震性能的重要参数;接头的类型是影响管线系统防爆抗震性能的重要因素,在管线设计中要尽量减少弯头数量,设置橡胶软接头可增强管线系统防爆抗震性能。
- 徐国富邓正栋纪冲贾静静
- 关键词：埋地管线接头
