炸药爆轰合成超微金刚石的数值模拟

爆压对炸药爆轰合成超微金刚石的得率有很大影响,而实验过程中很难对它进行准确地观察和测量.本文用有限元动力学程序模拟爆轰产物的膨胀过程,得到炸药整个爆轰及膨胀过程中压力p随时间t的变化历程,对各种装药条件、约束条件、保护条件、起爆方式做了模拟,对计算结果与实验结果进行了比较,结果表明两者是一致的.     

典型工业炸药爆炸灾害效应的数值模拟

为了评价典型工业炸药在空气中发生意外爆炸产生的灾害效应,利用非线性动力学软件AUTODYN,炸药产物选用JWL状态方程,分析1 kg铵油炸药、乳化炸药、2号岩石炸药在空气自由场中爆炸冲击波的传播特性和温度场分布情况,并与TNT炸药进行对比分析.计算结果表明,冲击波损害效应中,2号岩石炸药与TNT炸药爆炸产生的冲击波峰值相当,乳化炸药次之;温度灾害效应中,岩石炸药的温度峰值最高,铵油炸药温度峰值次之,乳化炸药温度峰值最低.为正确使用工业炸药和矿山安全提供了理论依据.     

炸药爆轰合成超微金刚石的数值模拟

爆压对炸药爆轰合成超微金刚石的得率有很大影响，而实验过程中很难对它进行准确地观察和测量．本文用有限元动力学程序模拟爆轰产物的膨胀过程，得到炸药整个爆轰及膨胀过程中压力p随时间t的变化历程，对各种装药条件、约束条件、保护条件、起爆方式做了模拟，对计算结果与实验结果进行了比较，结果表明两者是一致的．     

燃料空气炸药的爆炸特性研究

利用一次起爆方式进行了镁粉和硝酸异丙酯组成的液固燃料空气炸药(Fuel-Air Explosive,FAE)的静爆试验,在获取试验数据的基础上,通过计算分析研究了FAE爆轰后冲击波的作用特点和超压场的变化规律,并与常规炸药TNT,RDX和钝黑铝进行了对比分析,得出了冲击波超压和冲量随距离变化的关系式.结果表明,燃料空气炸药装药爆轰特点与常规炸药不同,其爆轰反应区远比常规炸药大得多.在距离爆心一定的距离内,FAE爆轰时比常规炸药的正压作用时间长,比冲量大.     

爆炸冲击波数值计算网格划分方法研究

在爆炸冲击波数值计算过程中,计算精度很大程度上取决于空气和炸药的有限元网格尺寸.现在常用的爆炸冲击波数值计算网格划分方法大多是针对某一当量炸药的,在使用中存在一定的局限性.针对这一问题,本文提出了一种与炸药当量相关的网格划分方法,并应用有限元软件LS-DYNA进行了计算对比,结果表明:该方法适用性很好,而且在计算精度与计算效率上取得了很好的平衡.     

爆炸冲击波作用下建筑结构动力特性的数值模拟与试验

利用ALE算法和炸药爆轰产物JWL状态方程,采用动力分析有限元程序LS-DYNA3D,对2层框架结构建筑物在爆炸冲击波作用下的动力特性进行数值模拟,并通过结构模型的爆炸试验,得出不同位置处质点压力和加速度时程曲线.研究表明,数值模拟与现场试验结果基本吻合,汽车炸弹在近距离爆炸时对建筑物的破坏威胁较大.     

尿素合成塔爆炸事故的数值模拟研究

针对尿素合成塔爆炸事故及过程分析,采用数值方法对尿素合成塔塔顶部的气相空间爆炸进行模拟,找出冲击波形成、传播规律、强度和进入液相传播的时间差;综合模拟冲击波进入液相传播的时间差和传播速度,计算得到冲击波在液相中位于尿素塔底部的叠加点位置及对应的冲击波叠加压力。结果表明,叠加后冲击波的压力显著增加,其强度足以造成该处筒体破坏,过热液体瞬间气化喷出,从而引发破坏更大的二次爆炸。     

不同冲击波强度下流体界面运动变化的数值模拟

采用数值模拟的方法对不同冲击波强度条件下界面的运动变化进行了数值模拟，探讨了冲击波强度对界面运动变化的影响，该研究为提高不同流体间的混合效果提供了依据。     

几何参数对含能子弹侵彻过程的炸药响应影响

为研究几何参数对含能子弹侵彻过程的炸药响应影响,采用LS-DYNA软件对不同内外径比含能子弹侵彻铝合金靶板过程进行数值模拟,分析装药所受压力的变化规律。结果表明:侵彻过程中,装药前端首先达到炸药起爆压力并发生点火;随着装药直径的增加,头部装药压力峰值逐渐减小且达到峰值时间延迟,中后部压力峰值逐渐增大且达到峰值时间与头部趋于一致。对调整含能子弹装药起爆时间具有参考意义。     

爆炸冲击波的环流效应数值模拟研究

利用任意拉格朗日欧拉（ALE）算法和炸药爆轰产物的JWL状态方程。针对有障碍物阻档时空气冲击波的环流现象进行数值模拟，得到在爆源周围有障碍物时爆炸场初始发展、环流情况及整个传播过程，并分析了空气冲击波的环流规律。研究结果表明，所采用的方法可以很好地描述空气冲击波环流流场参量分布与变化规律。数值模拟结果符合物理规律。     

挡墙形状对二维爆炸场影响的数值模拟研究

研究二维爆炸场中挡墙的形状对冲击波传播的影响 .在整个模拟过程中不考虑外力、外源和热交换的影响 ,采用流体网格得到了可压缩流体的偏微分守恒方程 ;并且通过使用多流体网格方法及运用“和”分裂格式完成了输运步的计算 ;同时对于爆轰产物采用了JWL状态方程 ,并将空气简化成理想气体 .最终获得了挡墙的两侧边缘的形状对冲击波传播影响的具体情况 ,并列出了二者之间的关系 .可以看出靠近爆源一侧的挡墙形状对冲击波传播的影响更明显 .     

腐蚀损伤结构振动特性的数值模拟

为了研究腐蚀对LYl2-CZ铝合金板性能的影响,采用有限元法对航空结构中的主体材料LYl2-CZ铝合金板进行了不同程度腐蚀后的动力特性分析,得到其在不同腐蚀损伤后的固有频率．结果显示,均匀腐蚀造成板的固有频率显降低,而局部坑蚀对固有频率影响不大．最后通过对板上随机分布有不同深度腐蚀坑进行动力响应分析,发现腐蚀深度对其坑底部的主应力影响比较大,一般随着腐蚀坑的深度增加而增大．     

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。     

流化床油页岩流化特性的数值模拟研究

应用CFD软件Fluent对流化床内油页岩的流动特性进行了冷态流场模拟,并研究不同时刻、不同粒径以及不同弹性恢复系数对流化床内流化状态的影响。最终模拟结果表明：随着时间的推移流化现象越来越明显,同时颗粒粒径越小,弹性恢复系数越小更容易使气流稳定,有益于物料的正常流化。     

冷库保温特性数值模拟

建立了数值预测冷库性能的计算机软件，使得在冷库设计阶段无分析冷库的保温性能成为可能，对一具体冷库进行的数值预测和实验验证表明，本文建立的方法是切实可行的。     

层板冷却结构传热优化数值模拟研究

为研究层板强化换热机理，提高其内部换热效率以优化层板传热设计，在相同的两侧换热条件和冷气密流下，对孔径、通道高度和开孔率相同，但内部绕流形式不同的5种层板结构和1种双层壁结构进行了流固耦合传热计算，得到了其综合冷却效率，结果表明层板结构的综合冷却效率明显高于双层壁；冷气沿程吸热焓增带走了大部分从燃气侧进入层板的热，并且冷气与层板内表面的换热主要发生在出气板上；绕流柱的存在增加了换热面积，一定程度上增强了换热；合理设计绕流结构有利于改善层板的热均匀性。     

复合材料称重结构的数值模拟与试验研究

复合材料称重结构耐腐蚀、抗疲劳性能优于金属称重结构.根据复合材料秤体铺层工艺,加载条件,在有限元软件中对结构进行数值模拟.通过与静态加载试验的对比分析,调整数值模型,建立一种数值模拟方法,可以准确地对复合材料秤体加载后的应力、应变分布情況进行准确预报.     

开洞高层建筑风压特性数值模拟研究

基于fluent6.3数值模拟软件,系统研究了4种湍流度、4种积分尺度、5个风向角、4种长宽比、8种开洞位置等条件下,洞口设置对于平均风压的影响。分析发现:洞口使迎风面和背风面洞口附近的测点风压有所减小,而远离洞口的左右测点风压却有所增加;较小的湍流度和积分尺度流场中的模型受开洞影响更大;宽长比越大的模型受影响测点越多,且影响幅度略有增加;洞口使建筑物整体静风荷载减小的主要原因是洞口的存在使受风面积减小所致。     

入口位置对喷淋塔流场影响的数值模拟

利用FLUENT软件对三种不同入口位置的喷淋塔的内部两相流场进行了三维数值模拟。在计算中气相采用标准k-ε模型计算,SIMPLE算法。重点研究了不同入口位置的喷淋塔内的流场及压力的分布情况。计算结果表明,对同一喷淋塔,入口位置不同对塔内流场有很大的影响。此结果对喷淋塔的设计及其改进具有一定的参考价值。