坑道截面积对防护门上爆炸冲击波影响研究

采用大型有限元软件LS-DYNA进行了爆炸冲击波的数值模拟,分析对比当防护门与爆心之间的距离一定时,相对于无限自由场条件,坑道的截面积对防护门上爆炸冲击波荷载的影响,通过仿真计算,得到了考虑坑道截面积的修正方法。     

复杂坑道内爆炸冲击波传播快速算法研究

通过对爆炸初始段、入口传入段、直线传播、拐点、分叉、断面等典型工况条件下爆炸冲击波衰减影响因素分析,提出统一考虑多种传播衰减因素的综合衰减系数模型,基于网络流理论将复杂坑道中冲击波传播过程抽象为网络图进行建模,给出复杂坑道内爆炸冲击波最不利传播路径模型。提出传播累计距离、传播累计节点度、传播累计体积3个最不利传播路径评价指标,并基于3个指标设计了复杂坑道内爆炸冲击波传播快速算法,并对算法中用于计算网络最短路、任意网络拐点夹角、任意网络分叉夹角和内部任意点效应值的关键算子进行详细说明。最后通过一个应用案例与数值仿真计算结果进行对比,表明了该方法在计算效率上具有明显优势。     

泡沫铝对坑道口部爆炸冲击波的衰减特性初步研究

运用大型有限元软件LS—DYNA,在相同爆炸冲击波作用下,对坑道中不设置泡沫铝缓冲层和设置泡沫铝缓冲层2种情况进行数值模拟和对比分析。结果表明：泡沫铝缓冲层对爆炸冲击波有着良好的衰减特性,这对坑道口部抗爆炸冲击波设计有着很高的参考价值,为新型抗冲击缓冲材料提供了设计基础。     

爆炸冲击波在地铁隧道内的传播规律研究

地铁是重要的生命线工程,具有造价高、使用周期长、运行期间内部人员密集等特点,极易成为恐怖爆炸袭击的目标。炸药在地铁隧道内爆炸产生的冲击波由于受到地铁内衬砌的限制,会发生反射和叠加,其超压峰值远远大于自由场中的峰值,冲击波的传播过程也会更加复杂。为了探明爆炸冲击波在地铁隧道内的传播规律,以南京地铁隧道为例,利用LS-DYNA动力分析软件,采用流固耦合算法,对10 kg TNT炸药在地铁内的爆炸过程进行数值模拟,分析爆炸冲击波的传播过程,得出沿地铁隧道纵向超压的衰减规律,研究成果可为地铁隧道防恐怖爆炸袭击应急预案的制定和政府决策提供依据。     

一种新型防护结构对爆炸冲击波的衰减研究

运用大型有限元软件LS-DYNA,在相同爆炸冲击波作用下,对坑道口部普通钢板防护门前面不设置泡沫铝缓冲层和设置泡沫铝缓冲层两种情况分别进行了数值模拟和对比分析,结果表明：泡沫铝缓冲层对爆炸冲击波峰值压力有着良好的衰减特性,对坑道口部抗爆炸冲击波设计有着一定的参考价值。     

爆炸冲击波传播的数值模拟与试验数据对比

针对爆炸冲击波在坑道自由场传播的试验，建立了相应的有限元模型，运用大型有限元软件争DYNA进行了数值模拟。并与试验数据进行了对比，得出了数值模拟方法可行的结论，为今后研究坑道自由场爆炸冲击波的传播规律提供了理论依据和计算方法，同时也为坑道防护设计提供了参考依据。     

爆炸冲击波在建筑群中传播规律的数值模拟

炸弹袭击是恐怖主义袭击的重要手段之一,为了研究建筑群的布局特性对爆炸冲击波传播的干扰作用及爆炸冲击波对周围环境的影响,基于任意拉格朗日多物质流固耦合算法,利用LS-DYNA程序对TNT理想爆炸源的爆炸进行了数值模拟。并以一个小区建筑群为例,对其遭受爆炸后的响应作了模拟研究,提出建筑物密度对爆炸场有显著的影响效果。     

地下结构内部爆炸问题的数值建模及分析

针对目前备受关注的地下结构内部爆炸问题,在总结国内外研究方法和手段的基础上,以上海市某典型盾构隧道为工程对象建立有限元分析模型,并采用(任意拉格朗日-欧拉算法)ALE算法求解内部爆炸作用下隧道结构及地表土的动力响应方程.通过对计算结果的分析,得出隧道结构及地表距爆源不同位置处的动力响应规律.     

有限体积元法在安全壳抗爆数值模拟中的应用

在对爆炸冲击波与结构的相互作用三维动态过程进行三维数值模拟时,仅用有限元法无法真实再现结构的动态响应过程。为了提高运算速度和精度,根据有限体积元法和有限单元法的特点,提出了将它们结合在一起应用于3-D数值模拟的新方法,介绍了该方法的特点,并以爆炸冲击波与结构的相互作用为例,对爆炸冲击波作用下核电站安全壳结构的动力响应进行了数值模拟,给出了混凝土结构的应力、位移、速度和加速度时程变化。     

弹药洞库内爆毁伤特性数值分析

精确制导武器和深钻地武器的运用使洞库发生内爆成为可能,洞库自身的生存能力和库存物资的快速供应保障能力,面临着严峻的挑战。本文以某后方弹药洞库为原型,构建了有限元模型,运用AUTODYN有限差分程序,采用Euler-FCT和流固耦合方法,对弹药洞库发生内爆的毁伤特性进行了数值模拟。分析了弹药洞库内爆冲击波的传播特性,峰值压力变化特性和洞库结构与弹药垛的损伤情况。数值模拟结果对弹药洞库发生内爆的毁伤评估及其防护奠定基础。     

爆炸冲击波在双层地铁站内的传播规律研究

地铁站为地下封闭空间,发生爆炸往往会带来灾难性的后果,易成为恐怖爆炸袭击的重要目标。为研究地铁站爆炸冲击波传播规律,本文利用AUTODYN软件,对一典型两层两跨地铁站进行了数值模拟,给出了地铁站内部不同时刻的冲击波压力云图,得到了不同爆心距位置的压力时程曲线,研究了不同起爆层、侧墙、结构柱和楼梯对冲击波传播的影响,分析了冲击波超压峰值的衰减规律。计算结果表明,炸药在地铁站内爆炸,其冲击波传播明显异于自由空气中。在爆心距较小位置,有更多持续时间较短的峰值;在爆心距较大位置,压力时程曲线相对平缓。爆炸冲击波在站厅层和站台层的传播存在差异,且受到侧墙、结构柱、楼梯的影响。侧墙使近区冲击波超压明显增大,结构柱让柱间狭长区域的超压峰值出现上下小幅波动,楼梯的存在增强了迎爆面前方一段距离的超压,削弱了背爆面后方的超压。     

悬臂式防爆墙消波作用数值分析及其应用

在建筑物外部一定距离上设置防爆墙,能对汽车炸弹爆炸冲击波和碎片起到有效的防护,消除爆炸冲击波对建筑物及内部人员的破坏杀伤作用。应用Ls-Dyna程序,模拟分析了爆炸冲击波在设置悬臂式防爆墙的三维流场中的传播情况,并与不设置防爆墙的三维流场计算结果进行对比,得到了防爆墙后爆炸冲击波的超压衰减率。针对一重要建筑物,作者应用所得结果分析了拟构筑的防爆墙的消波作用和建筑物的安全。文中所用方法和成果可供防爆墙设计时应用参考。