接触爆炸荷载下长江隧道的动力响应分析

以武汉长江隧道为工程依托,运用ANSYS/LS-DYNA软件对盾构隧道行车道板上不同孔径炸药的4种爆炸工况进行模拟计算,分析各工况荷载爆炸时盾构隧道衬砌结构底板、顶板和左右侧帮各部位的位移、加速度和最大主应力分布状况,探明了盾构隧道内接触爆炸荷载下衬砌结构的动力响应规律,找出了隧道衬砌结构最易破坏的部位。该研究可为盾构隧道抗爆设计提供理论参考。     

钢管混凝土柱对爆炸冲击波影响的数值模拟研究

通过LS-DYNA软件对两种截面的钢管混凝土柱在爆炸荷载下爆炸冲击波的传播过程进行了三维数值模拟。混凝土采用HJC模型,钢管采用了考虑应变率的随动硬化塑形模型,炸药采用TNT炸药,使用LS-DYNA程序中的高能炸药爆轰产物压力-体积关系的JWL状态方程分析了爆炸冲击波的传播过程,得到了在不同比例距离下爆炸冲击波在通过两种截面柱子时超压峰值的衰减及增大规律。     

爆炸荷载下K8型单层球面网壳的数值模拟

为了解大跨度空间结构在爆炸荷载下的响应特征,用ANSYS/LS-DYNA动力有限元软件,建立40 m跨度K8型单层球面网壳在爆炸荷载作用下的有限元分析模型.在材料参数设置、材料本构关系选择、网格尺寸选择与划分方式、结构对称性的应用方面首先进行对比分析,并将爆炸冲击波峰值超压的模拟值与经验公式值进行对比,验证数值模拟的适...     

煤矿瓦斯爆炸冲击下的弧形防爆墙数值模拟研究

为研究掘进面、巷道、采空区、生产隔离区等地点的瓦斯爆炸防护墙的弧度对冲击波的影响,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对圆心角分别为30°,45°,60°,75°,90°的弧形防爆墙在相同高度、药量和爆距条件下的计算模型进行了模拟,对墙后水平和竖直方向测点的超压值进行分析,并对比经验公式,得出不同弧度下防护墙体的冲击波分布规律以及墙后超压的分布特点。结果表明:(1)相比于直墙式防爆结构,弧形防爆墙受到爆炸冲击波时具有更好的消减作用;(2)各测点压力按照分布特点呈现先增加后衰弱的趋势,不同测点峰值压力受距离墙体和地面远近的影响;(3)相比于其他弧度防爆墙,弧度为60°防爆结构具有较好的抗爆炸冲击波效果。     

矿用救生舱瓦斯爆炸动力响应数值模拟

为确保煤矿井下可移动式救生舱的合理设计和安全使用,基于瓦斯爆炸原理,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,采用ALE流固耦合算法,对体积分数为9.5％,体积为200 m³的瓦斯/空气混合气体在井下巷道内爆炸产生的爆炸流场进行数值模拟,分析了两类典型救生舱舱体在入射冲击波峰值超压0.6 MPa,历经400 ms时间作用下的压力场分布、塑性应变及各重点部位位移时程等动力响应．计算结果表明,改变舱体截面尺寸对舱体的抗爆性能影响显著,采用瓦楞型侧壁的舱体结构能有效增大舱壁的抗弯刚度,而改变舱体长度对于舱体的抗爆性能影响不大．     

碳纤维加固RC柱的爆炸动力响应分析

采用ANSYS/LS-DYNA软件对爆炸荷载作用下碳纤维加固RC柱进行了非线性有限元模拟分析,研究了不同加固层数、加固方式、轴压比等对其抗爆性能的影响,分析结果对实际工程具有一定得指导意义,可以作为为今后加固设计提供了初步依据.     

在重复爆破作用下爆破地震波传播衰减规律数值模拟研究

本文以蒙华铁路段家坪隧道爆破施工为背景,运用ANSYS/LS-DYNA数值软件完全重启动技术建立可重复爆破的三维隧道模型,探究了基于数值模型的爆破地震波传播衰减规律,并与现场测试结果进行对比,揭示基于工程实际的多次爆破条件下的爆破地震波传播衰减规律。研究成果为重复爆破作用下岩石中地震波传播规律提供参考,为类似工程爆破振动控制和振动安全评价提供理论与试验参考。     

基于聚能随进技术的冰凌爆破阵列数值模拟

基于聚能随进技术的爆破方案,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立了组合冰凌爆破模型,通过数值分析,得到了冲击波峰值压力与时间的函数关系,计算可知峰值压力与理论计算结果基本吻合;分析了冰体在组合炸药水下爆炸荷载下的应力分布,研究了整个水下爆炸过程.结果表明,目标冰体完全破碎,破碎冰块直径较小,与试验结果基本吻合.可为黄河及黑龙江等区域冰凌水下爆破技术的研究与应用提供参考.     

牵引速度对装药水中爆炸冲击波的影响

为研究柱形装药牵引运动速度对冲击波超压的影响规律,运用动力学分析软件AUTODYN对柱形装药水中动爆过程进行了数值模拟,获得了柱形装药牵引速度和长径比对冲击波超压场的影响规律.结果表明,在牵引速度的影响下,不同长径比药柱爆炸冲击波超压在不同方位角θ上的差异相对于静态爆炸更为明显;药柱牵引速度V=0m/s时,长径比小的药柱爆炸所产生的轴向(方位角θ=0°)冲击波超压峰值相对较高,径向超压峰值较低,而长径比大的药柱轴向(方位角θ=0°)超压峰值较低,径向超压峰值较高;当牵引速度V由0m/s增加到200m/s时,轴线正向和径向的最大超压峰值相对于静态分别提高了7.8%和7%.     

药型罩厚度和炸药性能参数对爆炸成型弹丸的影响

利用ANSYS/LS-DYNA非线性有限元软件,对在同一曲率半径、同一装药长径比条件下不同壁厚的药型罩、不同性能炸药对EFP成型的影响进行了数值模拟,得到成型过程图形及速度曲线;并对比分析,得出了药型罩顶部厚度、炸药种类对EFP成型的影响规律,这为爆炸成型弹丸的研究和设计提供了一定的依据.     

挡墙后爆炸冲击波绕流现象研究

重要建筑通常采用防爆挡墙以防范恐怖主义袭击和意外爆炸。在爆炸冲击下,绕流作用使挡墙墙后的冲击波流场产生变化,导致墙后一定距离处的超压大幅提高,建筑承受比预期更大的荷载。本文用LS-DYNA对近地爆炸下刚性墙后的绕流现象进行了数值模拟,研究了超压时程规律及影响因素。研究发现,距离墙后1.5～2.5倍墙高区域内绕流超压较大,在2倍墙高处出现马赫反应,比无墙时更为危险。研究成果可为重要建筑物防爆挡墙的布置及挡墙后建筑抗爆分析提供参考。     

水下爆炸时舰船冲击环境与冲击因子的关系

对舰船在遭受典型武器命中后的冲击环境及冲击因子的研究,是考核舰船生命力问题的重要组成部分．为了提高舰船的抗冲击性能,结合大型有限元动力分析软件LSDYNA对某型舰进行了数值仿真实验研究,计算了典型武器的攻击对全船的加速度的响应,并给出了冲击响应(加速度)的统计规律以及对冲击因子进行了分析．数据分析表明：冲击响应(加速度)峰值基本上符合Weibull分布,并且炸药当量的变化以及爆炸位置的不同对冲击响应会产生不同的影响．这对于整个舰船的生命力研究有着重要的意义．     

双层壳结构抗冲击性能仿真研究

对潜艇结构冲击响应(加速度)的分析可以评价结构的抗冲击能力并为提高结构抗冲击性能提供依据.以某潜艇的结构和型线为基础,利用大型有限元计算软件ANSYS/LS DYNA计算了双层壳结构在改变外层壳体(简称外壳)及内层壳体(简称内壳)的厚度时的冲击环境,分析了双层壳结构在不同工况下的冲击响应,讨论了外壳和内壳对双层壳结构冲击环境的影响.通过数据分析表明:在改变外壳及内壳板厚的情况下,外壳及内壳的冲击响应(加速度)近似服从威布尔分布,内部结构的冲击响应近似服从正态分布;在同一冲击因子下,改变外壳板厚和内壳板厚对结构各部分的冲击响应影响不同.这对于潜艇的抗爆炸抗冲击分析及合理的结构形式具有重要意义.     

盾构隧道管片接头在内爆炸作用下的动力反应

为了研究盾构隧道管片接头在内爆炸作用下的动力反应特点,基于显式动力分析软件LS-DYNA程序,以典型地铁区间盾构隧道为例,建立了考虑管片-管片、管片-螺栓及管片与周围土体界面接触效应的三维计算模型,研究了盾构隧道在内爆炸冲击荷载作用下的破坏机理,揭示了管片和连接螺栓的破坏特征。计算结果表明,提高连接螺栓强度和延性可改善盾构隧道的抗爆特性。     

长持时爆炸冲击波产生方法

不同持时的爆炸冲击波对建筑结构及防护工程的作用显著不同,在试验或数值模拟中常需要得到长持时爆炸冲击波,延长爆炸冲击波正压作用时间是研究长持时爆炸荷载下结构响应的难点。在AUTODYN中建立长筒爆室小当量炸药多点延时起爆模型,分析爆炸冲击波在长筒爆室中的传播规律,研究管道长度、延时起爆时差、起爆顺序对冲击波波形的影响。结果表明：距离增加,超压峰值减小、正压持续时间增加;根据炸药量和爆室长度合理地选择起爆时差可以获得波形丰满且连续衰减的超压时程曲线;爆室底部起爆、合理控制延时间隔,可以形成类似于大当量远距离爆炸下产生的连续衰减的长持时冲击波。分别给出100、200 ms爆炸持时起爆方案,为长持时爆炸模拟装置的设计提供技术支持。     

双层公路隧道各施工方案的模拟与研究

以弹塑性有限元法为基础,利用大型的仿真模拟软件(ANSYS中的土木模块),分析了在双层公路隧道长台阶施工方法和分部开挖施工方法中各施工阶段围岩和衬砌在空间的受力状态和变形状态;考虑材料的非线性特征,采用DP屈服准则,对这些结果加以分析和总结,为以后具体的结构设计和施工提供了理论支持.     

马蹄形隧道掏槽爆破三维数值模拟

文章利用ANSYS／LS—DYNA软件,采用三维数值计算方法,对马蹄形隧道掏槽爆破过程进行了动态模拟,得出一些有参考价值的结论。隧道岩石爆破时,应对危险区域进行监控,充分利用自由面对爆破效果的有利影响。     

Y型舷侧结构抗冲击性能数值仿真实验研究

普通的船舶一般为单壳或双层壳,它们之间用普通肋骨连接.Y型舷侧结构是指船体舷侧在物理模型上的双壳之间用横向Y字型板代替部分肋骨,借此提高舰船结构抗冲击性能.该文针对以上情况,通过大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA并配合大型的有限元计算软件ABAQUS进行数值实验,对Y型舷侧结构在遭受武器攻击后的承受能力进行研究.数值仿真实验分析表明:若船体舷侧采取适当的Y型结构形式,可以大大降低水下爆炸所造成的结构损伤和破坏,从而进一步提高舰船的生命力.