基于希尔伯特黄变换的高压输气管道爆裂振动信号时频特性分析

为研究高压输气管道的爆裂冲击振动危害效应,对大口径X90管道实施了全尺寸爆破试验研究。试验测试了裂纹扩展速度、管内气体压力变化和地表的振动速度,并对结果进行了分析,揭示了管道爆裂地震波的形成机理及传播规律。在处理数据过程中,运用希尔伯特-黄变换(HHT)技术对振动信号进行了分析,准确获取了信号的时间-频率-能量分布特征。同时,验证了HHT方法在揭示隐含在数据中的物理意义方面具有的优越性能,适用于分析动态非平稳振动信号。     

X90钢级高压气体管道爆炸裂纹起裂与止裂实验研究

开展X90钢级高压气体管道爆炸模型实验,初步探索并解决了管道爆炸实验的关键技术问题,为管道全尺寸爆破实验提供数据和方法支撑。结果表明:实验方法及测试仪器的选择可靠有效,解决了管道封堵、初始裂纹引入、传感器安装及密封、动态参量测试以及测试系统构建等关键技术问题;填充空气的运行压力为12.3MPa的X90钢管裂纹最大扩展速度约为248m/s,临界止裂压力约为4.5MPa,临界止裂速度约为100m/s;裂纹止裂器止裂效果明显,可进一步优化其安装位置并适当加宽加厚,进一步提高止裂效果。     

聚脲涂覆Q235钢板抗爆性能试验研究

为了研究聚脲涂覆钢板在爆炸载荷下的防护能力和机理,通过试验研究了不同涂覆位置及厚度的聚脲涂层对不同厚度的Q235钢板抗爆性能的影响,并利用应力波传播规律揭示了不同涂覆模式下复合靶板的破坏机理。结果表明：在本文试验条件下,采用背面涂覆时,能有效提高钢板的抗爆性能,且聚脲涂覆厚度越厚,效果越好。正面涂覆时,对3.5mm的钢板的抗爆性能有所提高,但效果不明显;对3mm的钢板却会削弱其抗爆性能,加剧破坏程度。双面涂覆时,随着钢板及聚脲厚度组合的不同,抗爆性能呈现差异性变化。     

8层受损砖混结构楼爆破拆除的数值模拟

受损楼房在爆破拆除前由于其结构稳定性改变,对爆破拆除设计有重要影响。因此通过数值模拟手段进行倒塌过程仿真,对于方案的实施具有特别的指导意义。针对一栋8层受损砖混结构楼房的爆破拆除,运用Ansys/Ls-Dyna有限元分析软件,采用整体式模型,对该楼房倒塌过程进行了数值模拟。通过分析爆破倒塌过程,预测了爆破效果,为安全防护提供了有效建议;通过研究楼房顶部质点运动,分析了爆破切口预留支撑体强度对爆破效果的影响及地面受冲击情况。