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以往的爆炸研究主要集中在軍事工程方面,在進行大型民用建筑和
工業建筑設計時,對于建筑物的抗爆性能考慮很少。而抗爆門作為人防工程、軍事工程中的重要部件,是人員、設備進出的重要通道,對保護室內人員起到重要
作用。我國的抗爆研究起步較晚,關于抗爆門設計方面的規范較少。因此,抗爆門的研究是有很大實用價值的。利用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA,對平板抗爆門在
爆炸沖擊荷載作用下的動力響應進行分析,以對其抗爆性能進行評估,為抗爆門設計提供依據。
針對梁板式鋼抗爆門空腔降低其抗爆性能的問題,提出了將抗沖擊性能良好的活性粉末混凝土(RPC)填充于鋼抗爆門空腔,以提高其抗爆能力的方法。基于LS-DYNA有
限元平臺,對鋼板-RPC抗爆門進行動態響應有限元模擬,并與試驗數據進行對比,驗證了模型的正確性。分析結果表明:鋼板-RPC抗爆門抗爆能力明顯優于鋼抗爆門和
鋼板-混凝土抗爆門;增加鋼板內肋數量、增大門扇鋼板厚度能夠顯著減小抗爆門門扇中心位移;而鋼板內肋厚度、RPC強度等級對抗爆門的動態響應影響相對較小。
基于分析結果,提出了不同抗爆等級下鋼板-RPC抗爆門的設計建議,可供抗爆工程設計選用。
借助多孔金屬材料良好的吸能特性,設計一種新型內置復合泡沫鋁抗爆門防護結構。為考察其動力響應,基于LS-DYNA有限元程序,對比了鋼制抗爆門和內置復合泡沫
鋁芯層兩類抗爆門在相同TNT當量爆炸荷載作用下,結構正面有效應力、背面中心位移—時程及結構能量分布等動力響應特性,數值模擬表明:內置復合泡沫鋁抗
爆門主要通過芯層復合泡沫鋁吸收沖擊波壓縮作用產生的能量,與鋼制抗爆門相比,其應力場分布更為均勻,迎爆面峰值應力降低了35%,結構背面板大變形減小了
50%,有效提高了結構在爆炸沖擊波作用下的承載能力和變形能力。
隨著天然氣這一清潔能源進入千家萬戶,它極大地方便了人們的生活,但是在使用天然氣過程中會存在很多隱患,不斷發生的燃氣爆炸事故證實了這一點,這些事
故對人們的生命財產造成了巨大的損害,因此研究結構抗爆性能具有很重要的現實意義。本文借鑒國內外學者在結構抗爆方面的研究成果,結合砌體墻抗爆領域內的
研究現狀,介紹了砌體填充墻抗爆性能的研究背景與現實意義,并簡單描述了燃氣爆炸產生的危害、爆炸的基本特點,強調了爆炸沖擊波的形成與燃氣爆炸的特點,重
點介紹了混合氣體爆炸參數的求解過程,并闡述了數值模擬的在研究分析中地位。文中針對砌體墻在燃氣爆炸作用下的動力響應問題,運用顯式非線性動力有限元軟
件ANSYS/LS-DYNA建立鋼筋混凝土框架砌體填充墻的模型進行分析研究。首先系統介紹了ANSYS/LS-DYNA程序的原理、相似原理等理論基礎,并且詳盡的講述了在建模
過程中參數的設置,后,通過模擬燃氣爆炸對砌體墻的沖擊作用,考慮爆炸氣體濃度、泄壓口、爆炸點位置以及墻體的約束方式等幾種因素對砌體填充墻動力響應的
影響,分析不同工況下的動力響應,研究其抗爆性能。研究結果表明:爆炸氣體的能量大小對砌體的響應起著控制作用;設置泄壓口對于提高砌體填充墻的抗爆能力具
有非常明顯的作用;爆炸位置距離墻體越遠,墻體的響應越小;在砌體填充墻與梁柱剛接情形下砌體墻的抗爆性能明顯的優于鉸接的情況。抗爆門結構設計尚無現成設計標準、規范可循,設計結果可能會出現性不足或過于保守等情況。對抗爆門試件采用等效荷載法進行設計并對其抗爆性能進行了實
驗,通過測試作用于試件上的沖擊波壓力荷載和試件在沖擊波壓力荷載作用下的動態應變,研究了抗爆門試件在爆炸沖擊波壓力荷載作用下的抗爆性能和動力響應特
性,供抗爆門設計參考。爆結構,如防爆門面板,傳統設計和用固體材料制作的巨大的重量抵抗爆炸或高加載速率的影響。這不僅增加了材料和建設成本,但也破壞了保護結構的使用性能。為
了克服這些問題,許多研究人員試圖在結構設計中使用高強度材料和不同的結構形式抵制高爆炸和沖擊載荷。本研究引入了一個新的配置雙層面板multi-arched-sur
face的結構形式。其抗爆炸加載能力和能量吸收能力數值調查Ls-Dyna利用有限元代碼。校準數值模型,一些現有的面板也建模。與現有的數值結果比較和測試數據
。他們之間一個好的協議。校準數值模型用于模擬力學
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