内爆炸准静态压力对球形容器弹性动态响应的影响

论文摘要

将球形容器内爆载荷简化为首个冲击波和准静态压力两部分,利用单自由度模型对球壳弹性动态响应过程建立力学分析模型并推导出径向位移响应解,LS-DYNA数值模拟结果与力学分析结果吻合较好,验证了该分析方法的可靠性。通过对所得到的球壳径向位移响应公式进行分析,获得了内爆炸准静态压力对位移响应的影响效应。研究发现,首个脉冲作用时间和准静态压力存在临界值,对最大位移出现时刻具有决定性影响,其中首个脉冲作用时间临界值与结构固有频率有关,准静态压力临界值与首个脉冲压力峰值及作用时间、结构频率、壳体厚度、材料弹性模量和泊松比等因素有关;最大位移出现于准静态压力作用期间时随准静态压力增大而增大,出现在首个脉冲作用期间时则不受准静态压力影响;最小位移随准静态压力增大而增大,后续等幅振幅值随准静态压力增大而减小。研究结果表明,采用多次使用型容器开展有限空间内爆炸效应威力评估时,不仅应考虑爆炸载荷首个脉冲冲量与后续准静态压力的具体细节,还应与结构动态响应历程和结构自身参数分析紧密结合。

论文目录

• 1 引言
• 2 力学分析模型
•   2.1 研究模型
•   2.2 响应过程分析
• 3 数值模拟校验
• 4 准静态压力的影响
•   4.1 t1
•   4.2 t1=tc的情况
• tc的情况'>  4.3 t1>tc的情况
• 5 能量分析方法
•   5.1 t1
•   5.2 t1=tc的情况
• tc的情况'>  5.3 t1>tc的情况
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 孙琦,董奇,杨沙,张刘成

关键词: 有限空间内爆炸,爆炸容器,准静态压力,冲击载荷,动态响应

来源: 含能材料 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 燃料化工,武器工业与军事技术

单位: 中国工程物理研究院化工材料研究所

基金: 国家自然科学基金资助（11672272,11372293,11872343）,四川省科研课题（17PJ097,2018GZ0536）

分类号: TQ560.1

页码: 698-707

总页数: 10

文件大小: 2740K

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