抗爆性能

摘要： 为了研究CFRP加固钢筋混凝土T梁的抗爆性能,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,建立了钢筋混凝土T梁—CFRP材料—空气域—TNT炸药的全耦合模型,进行爆炸荷载下钢筋混凝土T梁的数值模拟,对钢筋混凝土T梁的动态力学性能进行了分析,分别研究了CFRP外贴形式、CFRP厚度对钢筋混凝土T梁的影响。结果表明:相比普通钢筋混凝土T梁,CFRP材料能有效地抑制T梁底部混凝土裂缝的扩展,提升钢筋混凝土T梁的整体性,进而提高钢筋混凝土T梁的抗弯刚度;综合考虑受力和经济性,顶部和底部同时粘贴CFRP加固钢筋混凝土T梁的抗爆性能更佳;CFRP厚度为0.3 mm时,T梁在爆炸荷载作用下的动力反应最小。

摘要： 为研究钢筋混凝土端面重墙结构在爆炸冲击波下的抗爆性能,依据最大TNT当量为300 kg的现场试验,对D1、D2、D33种不同构型端面重墙的损伤破坏规律进行数值模拟研究。基于LS-DYNA有限元分析软件,建立流体和固体耦合数值模型,计算得到3种重墙房屋结构在爆炸冲击波作用下的破坏形态,并利用试验结果校正模型参数。进一步利用ConWep算法进行爆炸载荷加载,通过控制药量和爆距,得到不同超压和冲量载荷下重墙结构的破坏特征。以重墙的残余倾覆角作为划分依据,将计算结果分为3种破坏等级,拟合得到的超压-冲量曲线和药量-距离曲线可用于燃烧爆炸品厂房安全距离和仓库容量设计以及意外爆炸下的破坏程度评估。对比3种相似结构不同尺寸重墙的超压-冲量曲线,发现小尺寸D2构型的抗爆性能最差;当爆炸载荷超压较小时,大尺寸D3构型与D1构型抗爆性能相似;当超压较大时,D3构型的破坏形式发生变化,超压-冲量曲线发生右倾现象。

摘要： 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。

摘要： 依据规范设计了3种不同连接件的弧形双钢板混凝土组合板,基于ANSYS/LS-DYNA非线性有限元程序研究了弧形双钢板混凝土组合板在近场爆炸作用下的损伤模式、跨中位移变化以及能量消耗状况等,对比研究了3种不同板的耗能状况及损伤机理。以背爆面钢板跨中位移为指标,分析了用药量、混凝土强度和钢板厚度等参数对弧形双钢板混凝土板抗爆性能的影响规律。结果表明:在近场爆炸作用下,弧形板均保持良好的整体性,没有出现混凝土飞散现象,仍具有持续承载能力,比传统平面双钢板混凝土组合板具有更加优异的抗爆性能;重叠栓钉的连接性能强于栓钉,稍弱于对拉螺栓;提高混凝土强度不能改善混凝土的损伤状况,但能减小跨中位移;增加钢板厚度能显著减小钢板跨中位移,提高弧形双钢板混凝土组合板的抗爆能力。

摘要： 运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对无涂层防爆罐、涂覆黏弹性阻尼涂层(Q413m)的防爆罐及涂覆聚脲涂层(MS-1)的防爆罐进行了小当量三硝基甲苯(TNT)下的爆炸数值模拟,分析了Q413m及MS-1涂层对罐体变形的防护效果及能量的影响,并探讨了上述涂层的耗能机理。结果表明:相较于无涂层防爆罐,涂覆Q413m防爆罐及涂覆MS-1防爆罐的最大径向位移较小,破坏程度较低,涂覆Q413m防爆罐和涂覆MS-1防爆罐的内能及动能均有所降低。此外,无涂层防爆罐、涂覆Q413m防爆罐及涂覆MS-1防爆罐的动能转化率分别为92.1%、90.3%、89.6%,涂层通过吸收和耗散能量提高结构的抗爆能力。

摘要： 设计具有优良抗爆性能的夹层板结构对提高船舶生命力具有重要意义。本文提出一种基于神经网络与麻雀搜索算法相结合的优化方法(BP-SSA),以提高结构的抗爆性能为主要目标,对波形夹层板结构进行优化设计。通过正交试验设计建立样本点矩阵,在此基础上,利用神经网络建立设计变量与结构响应值之间的响应面模型,最后采用麻雀搜索算法对响应面模型进行多目标优化分析,得到波形夹层板结构的抗爆性能优化方案。优化后的结构抗爆性能比原结构提升了31.8%,且神经网络的预测值与有限元仿真结构一致性较好。因此,该方法在提高夹层板结构的抗爆性能的同时还减轻了结构重量,能够为工程设计提供参考。

摘要： 随着装配式结构的提出与发展,装配式钢筋混凝土(PC)叠合板的应用也愈加广泛.为研究PC板的抗爆特性,开展了不同比例距离爆距作用下(1.0 m/kg^(1/3)、0.8 m/kg^(1/3)和0.6 m/kg^(1/3))PC板的现场爆炸试验,并与相同比例爆距下普通钢筋混凝土(RC)板的抗爆试验结果进行对比,从而比较分析两者的抗爆性能.具体测量了爆炸试验中入射与反射超压、PC板的位移和损伤分布.研究表明:入射和反射超压与CONWEP经验公式计算结果较为吻合,验证了试验中爆炸荷载的有效性;相同工况下,PC板的挠度大于RC板的挠度,RC板背爆面具有较宽的主裂缝且呈现弯曲损伤形式,而PC板背爆面主裂缝较细且向两端扩散,裂缝呈“宽-窄-宽”交错分布,表明PC板能够均匀地消散爆炸冲击波.爆炸荷载下PC板和RC板的变形随着比例距离减小而逐渐增大;当比例距离大于0.6 m/kg1/3时,PC板残余位移大于RC板残余位移;当比例距离等于0.6 m/kg^(1/3)时,PC板的残余位移小于RC板的残余位移.PC板中叠合面未出现明显裂缝,满足抗剪要求.

摘要： 提出一种新型的玻璃纤维(GFRP)-钢纤维混凝土组合衬砌结构,由带有钢纤维混凝土外包GRFP型材板组成,钢纤维体积含量约3%。为掌握新型衬砌结构的在爆炸作用下的抗爆性能,采用Ansys/Ls-dyna,利用流固耦合算法,对新型的GFRP-钢纤维混凝土组合衬砌结构和普通混凝土衬砌结构在爆炸作用下的动力响应结果分析对比,结果显示:新型的GFRP-钢纤维混凝土组合衬砌结构,通过GFRP肋板以及内表面的粘砂处理使GFRP板与混凝土紧密结合,充分发挥GFRP、钢纤维混凝土二者抗爆炸冲击性能叠加效应,较普通钢筋混凝土衬砌结构具有更好的抗爆炸冲击性能,且新型衬砌结构顶部、肩部受到的冲击作用较强,上述部位最易受损或破坏,结构设计时候需要重点加强。

摘要： 运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,模拟爆炸冲击载荷作用下涂覆聚脲油箱的动态响应过程。以箱内液体特定单元压力峰值、油箱壁板变形作为对比参量,分析相同当量炸药产生的爆炸载荷冲击具有不同厚度涂覆材料及不同涂覆位置的油箱结构造成的毁伤效果。结果表明:涂覆聚脲材料可减少油箱金属壁板应变区域,背爆面涂覆聚脲相较于迎爆面涂覆聚脲箱体变形更小,等面密度情况下聚脲层厚度增加能有效减小箱体变形。

摘要： 为了研究爆炸荷载作用下波纹管吸能芯层钢筋混凝土板的抗爆能力和吸能机理,利用有限元软件LS-DYNA对比分析了吸能芯层为波纹管的钢筋混凝土板、吸能芯层为与波纹管同直径和同质量直筒管的钢筋混凝土板以及同质量实心板这4块板的损伤变形和吸能特性。结果表明:在相同的爆炸荷载作用下,波纹管吸能芯层板背板的损伤变形均小于实心板和直筒管芯层板;波纹管吸能芯层板主要靠前面板的塑性变形和波纹管的压缩变形吸能,吸能能力优于实心板和直筒管芯层板;波纹管吸能芯层板能有效保护背板。

摘要： 我国沿海的城市,尤其是天津、上海、广州等的轨道交通在市区多为穿行于软土地层中的地铁线路,而软土地层自身对于外部爆炸的抵抗能力又较弱,因而上研究软土地铁区间隧道的抗爆防护能力十分必要.EPS混凝土缓冲层作为提高隧道抗爆性能的方法,具有经济高效的特点.本文利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,模拟了可能发生的燃气管线爆炸所产生的冲击荷载对饱和软土中埋置盾构隧道的结构动力响应.通过对比有无EPS混凝土缓冲层下,隧道结构的振速响应结果;可以看到,有缓冲层的情况下,隧道结构的振动速度幅值被显著削弱,隧道抗爆性能得到显著增强.结论对于爆破与防护工程设计均具有很好的参考价值.

摘要： 为了研究夹层玻璃在爆炸荷载作用下的抗爆性能,本文采用有限元软件LS-DYNA,用数值模拟的方法,计算分析夹层玻璃的动态损伤过程,模拟时玻璃采用JH-2模型,PVB采用基于应变率的弹塑性材料模型.参考已有试验结果,建立有限元模型进行计算,比较数值模拟和试验结果,并进一步分析玻璃厚度及PVB厚度对夹层玻璃抗爆性能的影响.数值模拟分析结果发现增加玻璃厚度对夹层玻璃的抗爆性能有显著提升的效果,而增加PVB厚度仅能小幅度提升夹层玻璃的抗爆性能,对增强夹层玻璃的抗爆性能意义不大.

摘要： 为研究钢筋混凝土柱在爆炸波作用下的抗爆性能,对钢筋混凝土柱在缩比条件下进行了不同爆炸距离作用和装药量下的试验研究.试验中采用高层和框架结构中最为常见的柱为研究对象,通过6次独立的爆炸试验,观测了钢筋混凝土柱在不同装药量下的破坏模式和破坏特征,研究了轴压比对钢筋混凝土柱抗爆性能的影响,在此基础上基于试验结果建立相应柱的毁伤准则.研究结果表明:相同装药和爆距下钢筋混凝土柱在爆炸荷载作用下存在一个最佳轴压比,柱的破坏程度最小;在近距离爆炸作用下,柱中心的爆炸压力较边缘要大,钢筋混凝土柱的破坏形态以局部弯曲碎裂崩塌破坏为主,其中中部迎爆面弯曲压缩碎裂,背爆面和柱侧面则出现不同程度混凝土保护层脱落,两侧支座出现少量斜剪断裂裂纹;在同一爆距作用下,随着装药量的增加,柱的破坏形态由迎爆面出现少量两侧混凝土脱落逐渐、背爆面少量断裂裂纹逐渐增加为迎爆面混凝土弯曲压缩碎裂,背爆面混凝土保护层层裂脱落,两侧混凝土保护层呈现不同程梯形脱落,最终变为大面积混凝土保护层脱落,箍筋内混凝土压碎,纵筋在轴向压力作用下弯曲挤压变形,柱完全失效破坏;钢筋混凝土柱的挠跨比a＜1％时,轻微破坏;当1％＜a＜3％时,中度破坏;当3％＜a＜5％时,重度破坏;当a＞5％时,严重破坏.研究结果可为工程应用及毁伤评估提供参考.

摘要： 基于风险的设计是海洋工程发展趋势,越来越受到国内外学者的重视与关注.爆炸是海上油气生产平台的主要风险之一,提高结构的抗爆力学性能对提高平台的安全性有重要作用.本文在总结风险评估技术的基础上,分析历史数据、规范要求等确定了油气爆炸的设计过压载荷,并分析了结构响应分析方法、评估衡准等,形成了结构爆炸后果分析技术;以某油气生产平台的生活楼结构为分析对象,利用非线性结构分析软件ABAQUS建立结构力学分析模型,通过分析结构应力、应变、变形、吸能等,评估生活楼结构的抗爆性能.同时比较研究了不同冲击载荷型式下结构的抗爆性能.研究表明目标生活楼结构的抗爆性能满足要求;不同形式的爆炸载荷对结构抗爆性能有显著影响,在压缩波与稀疏波构成的爆炸设计载荷作用下,结构的应变、变形响应最大,在压缩波、冲击波及稀疏波构成的爆炸设计载荷作用下,结构的应力响应最大.

摘要： 研发了一种抗压强度≥150MPa,抗弯强度≥30MPa的超高性能混凝土.以此为基础,从构件力学性能层面,通过低周往复试验,爆炸破坏试验和侧向冲击试验,较为系统地研究了钢管超高性能混凝土构件的滞回性能、抗爆性能和抗冲击性能,并与相应的普通钢管混凝土构件进行了对比分析.通过对比可以发现,使用超高性能混凝土作为核心的钢管混凝土结构在滞回性能、抗爆性能和抗冲击性能等方面效果明显优于普通强度混凝土.研究结果表明,钢管UHPC结构对地震、爆炸、抗冲击等极端荷载作用方面拥有卓越的性能表现.

摘要： 为研究爆炸冲击作用下装配式桥墩的损伤,运用ANSYS/LS-DYNA建立了装配式桥墩的三维分离式模型.基于该模型,研究了相同爆炸作用下装配式桥墩墩身节段长细比、初始预应力水平对损伤的影响.结果表明:墩身节段长细比减小使墩身由弯曲破坏逐渐变为节段间相对位移,增加初始预应力水平可以在一定程度上提高装配式桥墩的抗爆性能.

摘要： 由于钻地技术的发展,遮弹技术得到了广泛研究.本文综述了抗常规钻地弹遮弹技术,主要包括偏航技术(表面异形结构、内部不均匀结构等)、高性能混凝土技术和组合结构技术,并针对现有遮弹技术的不足,提出了研究建议,包括优化现有结构、开展大质量弹丸高速侵彻研究、开展抗爆性能和抗多发连续打击研究.

摘要： 随着泡沫混凝土材料相关研究的不断深入,新型轻质泡沫混凝土也更迭涌现.本文对ASA(Acry-lonitrile Styrene acrylate copolymer)墙板进行了两侧加压型钢板的性能改良,用以适应特殊环境的抗爆要求.本文对新型轻质ASA板进行了有限元数值模拟,对比了普通ASA墙板和新型轻质ASA抗爆墙板的抗爆性能.结果显示,在爆炸过程中,6ms时普通ASAS实心墙板的位移是新型轻质ASA抗爆墙板的195.5倍,泡沫混凝土发挥了很好的吸能作用,钢板有效地增加了构件的刚度及承载力,构件保持了良好的完整性.

摘要： 介绍了国内外全氟醚橡胶的生产概况、结构与性能特点.通过不同的生胶品种选择、配合剂、硫化剂的添加等配合技术和制造工艺及产品生产,使其达到航空航天、石油天然气、机械密封等工业的耐化学腐蚀、耐高温、抗爆等性能要求.应用现状说明了该类材料是目前全球公认的耐化学介质腐蚀、耐高温特性,抗爆等性能最优良的品种,是当代含氟材料发展技术的顶峰产品.

摘要： 介绍了国内外全氟醚橡胶的生产概况、结构与性能特点.通过不同的生胶品种选择、配合剂、硫化剂的添加等配合技术和制造工艺及产品生产,使其达到航空航天、石油天然气、机械密封等工业的耐化学腐蚀、耐高温、抗爆等性能要求.应用现状说明了该类材料是目前全球公认的耐化学介质腐蚀、耐高温特性,抗爆等性能最优良的品种,是当代含氟材料发展技术的顶峰产品.

摘要： 本发明提供了一种具有高抗爆性能的大坝和提高大坝抗爆性能的方法，可有效进行抗爆安全防护，避免大坝受到爆破冲击波的破坏。本发明所提供的具有高抗爆性能的大坝，其特征在于，包括：坝体；泡沫混凝土部，包含：多个泡沫混凝土单元，沿着坝体的延伸方向相间隔设置在坝体的上部中，泡沫混凝土单元为泡沫混凝土填充体；空腔部，包含：多个空腔单元，沿着坝体的延伸方向相间隔设置在坝体的下部中，并且顶部与泡沫混凝土部的底部相连通，空腔单元的内部中空，容纳空气或水；以及排水部，包含：与空腔部的底部相连通的排水管道，设置在该排水管道上的排水阀，以及与排水管道相连通的排水廊道。

摘要： 本发明涉及一种混凝土固支构件抗爆性能的试验装置，包括支撑座、固定座、构件固定盖和炸药悬挂定位器，支撑座包括四个基础支撑单元，四个基础支撑单元的悬臂通过连接管连接固定使四个所述基础支撑单元形成上表面外轮廓呈正方形的试验架；固定座包括垫板和支座，支座上设有半圆形构件安装槽，支座的上方安装有构件固定盖，两个相邻垫板上的两个相对设置的所述支座之间安装有一个待测混凝土构件。本申请可实现不同构件在同一爆炸荷载作用下的抗爆性能试验，通过炸药悬挂定位器可将爆炸物固定在试验架的中心，爆炸物启爆后对各待测混凝土构件的作用相同，克服因炸药本身药性的离散性造成的试验误差。

摘要： 本发明提供了一种具有高抗爆性能的大坝和提高大坝抗爆性能的方法，可有效进行抗爆安全防护，避免大坝受到爆破冲击波的破坏。本发明所提供的具有高抗爆性能的大坝，其特征在于，包括：坝体；泡沫混凝土部，包含：多个泡沫混凝土单元，沿着坝体的延伸方向相间隔设置在坝体的上部中，泡沫混凝土单元为泡沫混凝土填充体；空腔部，包含：多个空腔单元，沿着坝体的延伸方向相间隔设置在坝体的下部中，并且顶部与泡沫混凝土部的底部相连通，空腔单元的内部中空，容纳空气或水；以及排水部，包含：与空腔部的底部相连通的排水管道，设置在该排水管道上的排水阀，以及与排水管道相连通的排水廊道。

摘要： 本发明涉及具有抗爆性能的聚脲弹性体的制备方法，其通过对伯胺扩链剂进行改性，将伯胺扩链剂改性为仲胺扩链剂；并经过过滤、洗涤，最后在150°C下真空干燥至恒重，以便去掉改性后的扩链剂的氢键得到改性的扩链剂；将去酸性后的扩链剂与端氨基聚氧丙烯醚进行扩链合成，生成端氨基聚醚R组分；R组分与多异氰酸酯预聚体反应，生成聚脲弹性体。本发明中的聚脲弹性体具备高抗冲击性、高强度、高伸长率、高耐磨性、抗腐蚀性、抗老化性、防水性以及高静电性能，具有橡胶、塑料、涂料、玻璃钢优点的材料。

摘要： 本发明的防护门的抗爆性能测试装置，设置在坑道中，包括设置在坑道底部的底板、固定设置在底板上的爆炸载荷发生段和泄爆段以及用于隔绝爆炸载荷发生段和泄爆段并与该二者可拆卸连接的测试段衬砌。有益效果为：能够复现防护门的实际安装环境和荷载条件；通过壁面传感器与空气传感器监测整个通道内的压力变化；荷载发生室采用对拉螺栓提高双层钢板和钢筋混凝土的结合能力，以应对较大的爆炸当量，提高可重复用性；达到以有限的模拟通道空间，满足防护门抗爆性能测试的空间需求。

摘要： 本发明涉及一种寒区条件下结构柱抗爆性能试验装置及试验方法，试验装置包括嵌设在土层内的混凝土爆坑，在混凝土爆坑内开设用于放置待试验结构柱的主凹槽、用于安装千斤顶的千斤顶槽以及若干液氮储存舱；在千斤顶槽内设置千斤顶，千斤顶的施力端抵住待试验结构柱；若干液氮储存舱设置在主凹槽的另一侧，用于向主凹槽内注入液氮；在主凹槽的上方悬设爆炸物，用于试验时施加爆炸荷载；在混凝土爆坑的开口端覆设可移动的保温隔板；本发明满足结构柱在寒区温度与爆炸荷载双重作用下的试验条件，使用方法简单易懂，安装过程简便。

摘要： 本发明公开了一种缠绕CFRP带提高变压器网侧升高座抗爆性能的方法，包括计算变压器升高座所受的内部压力和内部压力下发生的变形与裂缝情况、根据变压器升高座的变形与裂缝情况在变压器升高座外壁面缠绕粘贴最佳缠绕角度和最少缠绕组数的CFRP带。本发明可以显著提高变压器网侧升高座抗爆性能，使网侧升高座筒壁受到故障电弧能量产生的爆炸压力时，能够避免发生整体断裂和贯穿裂缝，确保升高座筒壁的整体密封性，避免升高座筒壁破裂造成溢油火灾和油气混合物爆炸。本发明对变压器网侧升高座外壁面缠绕粘贴最佳缠绕角度和最少缠绕组数的CFRP带，不仅提高网侧升高座的抗爆性能，而且设计最佳缠绕方式可以充分利用CFRP的力学性能，经济环保，具有工程意义。

摘要： 本实用新型提供了一种防护门抗爆性能检测装置，属于防护工程检测技术领域，该装置包括两端开口的中空壳体，所述中空壳体至少一部分嵌入式的安装于爆炸试验坑中，所述壳体顶端开口处可拆卸的盖有配重板盖，所述中空壳体的上腔室中放置有炸药，所述中空壳体的下腔室中设有用于放置待检测防护门的支撑座，所述支撑座四周设有若干个用于检测爆炸冲击力的压力传感器。本实用新型提供的防护门抗爆性能检测装置，能够直接获得防护门抗爆性能检测结果，检测结果准确性高。

摘要： 本实用新型提供了一种防爆地漏抗爆性能检测装置，属于防护工程试验技术领域，该检测装置包括中空且顶端密封的模爆筒体，所述模爆筒体内腔上部设有放置炸药的固定件，所述模爆筒体内腔下部设有地漏安装基座，所述地漏安装基座上开设有用于放置待检测防爆地漏的第一安装孔、与所述第一安装孔经由排水管道相连通的第二安装孔和若干个的传感器安装孔，所述传感器安装孔用于放置检测爆炸冲击波压力的压力传感器，所述模爆筒体内腔中地漏安装基座上方设有用于将爆炸冲击波均匀向下传播的筛板。本实用新型提供的检测装置在检测过程中能够从正、反两个方向对防爆地漏进行抗爆性能检测。

摘要： 本实用新型公开了一种抗爆性能优秀的汽车座椅空气弹簧，包括工作机构与防爆机构，所述防爆机构的数量为四个且均固定安装在工作机构上；所述工作机构包括空气弹簧主体、上连接板与下连接板，所述上连接板固定连接在空气弹簧主体的顶部，所述下连接板固定连接在空气弹簧主体的底部，所述上连接板与下连接板的内部均开设有两个滑槽。本实用新型通过工作机构和防爆机构的相互配合，实现了一种抗爆性能优秀的汽车座椅空气弹簧，大大提升了空气弹簧主体的防爆效果，即使在长时间使用后，遇到其他的承压效果，空气弹簧主体也不会发生破裂，大大延长了空气弹簧的使用寿命，避免了不必要的经济损失。