某轻型车辆底部结构爆炸仿真与试验研究

以某轻型车辆为研究对象,在爆炸冲击作用下车身底部结构响应进行仿真与试验研究。采用任意拉格朗日—欧拉算法(arbitrary Lagrange-Euler,ALE)对爆炸冲击作用下的板壳结构响应进行仿真计算分析。通过对比分析仿真结果与理论结果,验证了算法的准确性。根据某轻型车辆建立试验样车有限元模型,进行了爆炸仿真分析,研究其在爆炸冲击作用下车身底部结构损伤与车身底板结构响应。研究了试验样车爆炸试验方法进行了样车的实爆试验,验证了样车仿真的准确性,根据车身及底部结构损伤形态为后续整车车身设计提供合理建议。     

ALE方法分析爆炸载荷作用下圆板动力反直观行为

运用ANSYS/LS-DYNA软件对TNT炸药爆炸后,空气冲击波作用下弹塑性圆板的动力反直观行为进行了数值模拟. 采用任意拉格朗日-欧拉算法(ALE算法),将炸药、空气和板进行有限元离散,在考虑材料屈服极限及应变率效应对动力反直观行为影响的情况下,分别取全模型和1/4模型进行比较. 结果表明,用ALE流-固耦合方法研究爆炸载荷作用下结构反直观行为是行之有效的;材料性能、板厚度对动力反直观行为有较大影响,只有材料的屈服极限较低且厚度较薄的板,容易发生反直观行为;同时,在数值分析时需要考虑应变率的效应.     

爆炸环境下车辆地板加速度对乘员小腿损伤的影响

通过给地板施加不同的加速度作为边界条件的方法,研究了加速度上升斜率、峰值、持续时间与小腿损伤之间的关系。首先建立了整车有限元模型;并通过整车爆炸试验验证了模型的准确性。然后验证了利用简化模型研究乘员小腿损伤的可行性;并探究了可以精确仿真小腿损伤的最简边界条件。最后通过改变加速度参数研究了加速度对小腿损伤的影响。结果表明,最简边界条件为至少获得乘员脚部和座椅安装点的加速度值;加速度的持续时间和峰值对乘员小腿损伤的影响较大。对整车爆炸试验操作与设计防护车辆底部结构有一定的指导意义。     

多层钢筒结构在内部强爆炸作用下变形行为的数值模拟

多层防护结构常用于需要抵抗爆炸冲击的场合,如何快速准确地预测其在内部强爆炸作用下的响应行为是当前急需解决的问题. 针对Q345钢制成的多层防护结构,基于有限元软件LS-DYNA,分别采用CONWEP算法和流固耦合算法进行了3种装药量爆炸下的模拟分析,并与实验结果进行对比,验证了数值模拟的有效性. 结果表明,当装药比例距离大于0.152 m/kg^1/3时,采用CONWEP算法施加爆炸载荷,可简单可靠地预测多层防护结构受爆炸冲击的响应行为. 采用多层结构后,内部各层通过塑性变形吸收了作用于结构上约90%的能量.     

曲墙式土体隧道围岩结构的爆炸动力响应

为了找出爆炸动力作用下的力学规律、隧道围岩结构的薄弱部位和最容易失效的单元,通过建立土体隧道动力分析有限元整体模型,综合考虑非线性动力方程的求解方法、材料模型的选取、爆炸冲击波的输入方法和收敛性及流-固耦合效应的实现因素,利用显式动力有限元程序ANSYS/LS-DYNA进行数值模拟,探讨了土体隧道围岩结构在爆炸作用下不同单元的时间历程曲线,分析了爆炸作用下土体隧道围岩结构的动力响应问题,从而为隧道的抗爆设防设计提供参考依据.     

地下箱形结构在爆炸冲击荷载作用下的动力反应分析

在一定距离的常规武器爆炸作用下,地下防护结构可能不会发生由于抗力不足而产生破坏,但是爆炸冲击荷载会引起结构内部很大的震动加速度环境,造成结构内部人员伤亡和设备破坏.综合考虑引起结构振动的各种影响因素,采用爆腔-岩土介质-结构系统动力相互作用模型,运用LS-DYNA动力分析软件,对典型的地下箱型结构在顶爆、侧爆和侧顶爆3种不同爆炸工况进行了数值模拟计算.初步分析了箱型结构在不同当量和不同爆炸点的常规武器爆炸荷载作用下的动力反应规律和特点,可为箱型结构在爆炸荷载下的隔震设计提供参考.计算结果表明:在常规武器爆炸作用下有必要对重要的箱型地下人防指挥工程进行隔震设计;可以采用爆腔-岩土介质-结构系统动力相互作用有限元模型进行爆炸动力反应分析.     

爆炸作用下高层钢筋混凝土框架结构的连续倒塌机理分析

为了探究爆炸作用下高层钢筋混凝土框架结构的连续倒塌机理,采用ANSYS/LS-DYNA软件,对外部爆炸荷载作用下结构的连续倒塌进行了模拟。建立了结构的多尺度模型并验证其有效性;分别分析了炸药位于角柱和边中柱正前方时框架结构的破坏及倒塌情况;对比了两种工况下建筑物的倒塌过程和倒塌程度。结果表明:多尺度建模方法可以有效模拟框架结构在爆炸作用下的动力响应过程;爆炸荷载作用下目标柱损伤严重,失去承载力,结构内力重分配使相邻结构损伤,最后发生连续倒塌;炸药位于不同位置时,结构的倒塌范围有显著的不同。     

爆炸驱动载荷下结构瞬态响应研究

展开型定向战斗部可以最大限度地提高空空导弹的终端能力,对目标实现最大的杀伤效能. 研究了一种可展开结构在爆炸驱动载荷下的瞬态响应,设计实验方案并进行了相应的静爆实验;利用DYNA 3D有限元程序对可展开结构进行三维建模,采用ALE流固耦合算法对炸药爆炸驱动载荷下结构展开过程进行数值模拟;比较实验与数值模拟的结果,验证了所采用的实验方案和相关数值模拟方法的可靠性,并为下一步研究提供支持.     

浅埋单药包爆炸作用下饱和钙质砂基础液化数值模拟

为研究浅埋单药包爆炸作用下饱和钙质砂基础的液化机理,利用LS-DYNA动力分析软件建立了饱和钙质砂基础爆炸液化动力分析的数值模型,通过与已有文献的试验结果进行对比,验证了有限元模型的有效性,并进一步分析了浅埋单药包爆炸对饱和钙质砂基础孔隙水压力的影响.结果表明:饱和钙质砂基础抗爆炸液化能力较强,在相同比例距离下,饱和钙...     

水下爆炸圆柱壳塑性动态响应实验及数值计算

采用实验与数值模拟相结合的方法,对圆柱壳结构在水中受到柱形TNT炸药产生的冲击载荷作用下的动力响应过程进行研究.对不同装药量、爆炸距离和爆炸角度的影响分别进行了实验,利用大型有限元软件MSC.DYTRAN,对流场边界采用流-同耦合的处理方法进行计算,并将计算结果与实验数据进行对比,结果表明,计算结果与实验结果具有较好的一致性.证明了在有限区域内采用MSC.DYTRAN有限元软件中的流-固耦合方法进行水下爆炸的数值计算是可行的.     

爆炸作用下框支式聚乙烯醇缩丁醛夹层玻璃的破坏模式

以工程中广泛应用的框支式聚乙烯醇缩丁醛（polyvinyl butyral,PVB）夹层玻璃为对象,通过有限元分析,结合场地爆炸试验,对爆炸作用下框支式PVB夹层玻璃的破坏模式展开了系统研究。首先采用LS-DYNA软件建立了框支式PVB夹层玻璃受爆响应的有限元分析模型,分析发现PVB夹层玻璃在不同爆炸作用下可能发生整体型破坏、局部型（冲切型）破坏或混合型破坏模式,不同破坏模式与PVB撕裂时刻的面板残余动能比相关。进一步通过场地爆炸试验对不同破坏模式进行验证。结果可为框支式PVB夹层玻璃幕墙的抗爆设计提供参考。     

结构近中区爆炸波能量分配和衰减特征

通过混凝土爆炸试验,测试到了距爆源8～16 cm范围内的爆炸波全应变信号.通过信号的时频能分析,将爆炸波识别后分离为爆炸冲击波区、应力波区及爆生气体膨胀作用区,并就各区的作用时间、力量大小、能量特征及其随距离的衰减特点开展了定量研究.结果表明,在距离炮孔中心线40R0的测点范围内同时受到爆炸冲击波、应力波和爆生气体膨胀的共同作用:总能量在距爆源8～16 cm范围内下降了55.5%;爆炸冲击波能量占测点能量的30%～40%,随距离的增大减小;应力波能占测点能量的20%～40%,随距离增大而呈线性减小;爆生气体膨胀能占测点能量的20%～40%,随距离增大而减小缓慢,且在损伤边界处存在显著增大现象.     

爆破拆除烟囱时地下管道对烟囱触地冲击振动的动力响应

文章针对爆破拆除烟囱倒地时其对地面的冲击振动形式进行了分析 ;推导出了地下管道对烟囱触地冲击振动的动力响应关系式 ,应用应力波基本理论对冲击振动波对管道薄壁的影响和可能的破坏形式进行了探讨 ;提出了减少烟囱倒塌触地时振动破坏的措施。     

爆炸荷载作用下拱型结构端部动剪力响应的数值分析

为了解工程结构在爆炸荷载作用下的抗剪性能，应用有限元方法，分析了核武器和常规武器爆炸荷载作用下拱型结构的端部动剪力的线性和非线性响应特征；分析了结构厚跨比、荷载作用时间、边界约束条件以及塑性变形的影响规律。得出了厚跨比对端部动剪力影响较大，结构塑性变形只对端部动剪力第1个负向峰值或第2个正向峰值影响较大等结论。     

热风条件下除湿送风的熔炼试验研究

在３００℃左右较高热风温度下对冲天炉熔炼的空气进行除湿送风，可进一步强化焦炭燃烧和传热过程，降低炉内的氧化性。试验表明，铁水温度提高１５～２５℃，熔化率提高１０％左右，炉渣氧化铁、合金元素烧损及焦耗进一步降低，为同时采用两种强化措施提供了依据。     

高炉矿渣的处理和利用

随着我国钢铁工业的发展，高炉矿渣排放量日益增多，在浪费大量人力物力的同时也污染了环境。阐述了高炉矿渣的分类及主要成分，本着综合利用的原则，详细介绍了各种高炉矿渣的综合利用途径及工艺。     

黏度在炼铁生产中的作用分析

黏度是流体的一个重要物理量。炼铁高炉内炉料，最终产生两个液相：铁水扣炉渣。炉渣黏度对炼铁生产有重大实际意义。通过分析炉渣黏度对高炉冶炼的作用，提出了调控炉渣黏度的有效措施。     

模糊可靠性分析方法及其在高炉送风系统中的应用

高炉系统是炼铁生产的核心环节，其可靠性和安全性要求极高．但由于该系统的复杂性和可修复性，使得传统的可靠性分析方法在对这一系统进行分析时，具有不适用性．该文提出一种复杂可修制造系统的模糊可靠性分析方法，突破传统可靠性分析中不考虑可修复性或考虑不全的缺陷，建立了符合系统实际的模糊可靠性分析模型，并给出高炉送风系统的应用实例．     

Triple-layer Absorptive Structures for Shock Wave Blast Protection

Ｔｈｅｓｕｒｖｉｖａｂｉｌｉｔｙｏｆａｍｉｓｓｉｌｅｓｉｌｏａｇａｉｎｓｔａｂｌａｓｔｗａｖｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｓａｃｒｉｔｉｃａｌｉｓｓｕｅｆｏｒｎａｔｉｏｎａｌｄｅｆｅｎｓｅ.Ａｔｒｉｐｌｅｌａｙｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｔｈｅｐｒｅｖｉｏｕｓｓｉｎｇｌｅｌａｙｅｒｄｅｓｉｇｎ.ＡｓｓｈｏｗｎｉｎＦｉｇ1,ｔｈｅｂｏｔｔｏｍｌａｙｅｒｉｓａｃｉｒｃｕｌａｒｐｌａｔｅｍａｄｅｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅ(ＲＣ).Ｔｗｏｒｉｎｇｓｏｆｓｉｍｐｌｅｓ…