爆炸冲击波

摘要： 螺栓法兰连接结构具有强度高、构造简单和操作便捷等优点,被广泛应用于土木工程、机械工程、核工业和国防装备等工业领域。基于ANSYS/LS-DYNA软件建立有限元模型,研究了空爆载荷作用下(爆距为100~250 cm,TNT炸药当量为1000~16000 g)螺栓法兰管道的动力学性能。研究表明:炸药当量越大,爆距越小,螺栓法兰管道产生形变越明显,其峰值振速越大。适度增大爆距时,螺栓受到爆距的影响比受炸药当量的影响小,其位移曲线处于波动状态。外侧垫片的吸能作用有效减小了内侧垫片的变形,在一定程度上法兰垫片抵御了冲击波作用,使管道密封性得到保障。

摘要： 为研究坑道截面形状对爆炸冲击波传播规律的影响,设计了4种截面积相等但形状不同的坑道结构,利用有限元仿真软件对5 kg TNT球形裸装药在坑道内爆炸产生的冲击波传播过程进行了数值模拟,得到了圆形坑道内冲击波的传播规律以及不同截面形状对冲击波参数的影响规律。圆形坑道内冲击波超压峰值和比冲量的初始值最大,衰减最快;随着传播距离的增大,冲击波的比冲量趋近于线性衰减,在距离爆心2 m后,方形坑道内比冲量整体大于直墙圆拱形坑道,半圆拱形次之,圆形坑道内的比冲量最小;炸药在圆形和方形坑道内爆炸较直墙圆拱形和半圆拱形内更容易形成稳定的平面波。研究结果能够对地下空间结构和激波管的设计和优化提供参考。

摘要： 化工企业各类型风险事故中,化工设备受到爆炸冲击波的影响进而出现火灾热辐射、爆炸冲击波、碎片等,是导致事故升级以及损坏影响扩大的根源。以某化工园区发生事故为出发点,针对化工设备受爆炸冲击波影响所产生的破坏强度表征方法、爆炸破坏载荷特点与计算以及破坏失效概率计算等进行综述,进而得到化工设备爆炸冲击波事故易损性综合计算方法。

摘要： 在评估弹药在高原的爆炸威力时,需要考虑高海拔条件对炸药爆炸冲击波参数的影响。为研究高海拔低气压条件下的冲击波传播规律,开展了模拟海拔高度h=500,2500,4500 m等3种气压条件下的爆炸冲击波测试实验。结果表明,当环境气压每下降20%时,冲击波超压、比冲量和到达时间平均降低约9%、10%和6%。将使用Sachs因子修正后的计算结果与测试数据进行对比分析,发现该方法能较好地预测不同环境条件下的爆炸冲击波参数。进一步分析了环境温度的影响,发现初始温度升高会使到达时间提前,本文实验的温度条件对超压和比冲量的影响并不显著。该研究结果对战斗部在高海拔的爆炸威力评估具有参考意义。

摘要： 研究了某型低慢小无人机的易损性,给出了对其毁伤的等级划分和超压毁伤判据。通过理论与数值计算结果的对比,确定了数值模拟建立模型、选用数据的准确性。多工况分析计算得出:爆破战斗部对低慢小无人机的毁伤效应,随弹目距离的增加而迅速减弱;弹目距离相同,毁伤效应先随弹目交会角的增大而增大,到一定角度后,再随角度的增大而减小。计算得出不同交会角下,爆破战斗部毁伤低慢小无人机的临界距离。研究了双爆炸冲击波叠加对低慢小无人机的毁伤效应,结果显示冲击波叠加效应对超压峰值和正压时间均有较大幅度的增益,说明多爆炸冲击波叠加对低慢小无人机蜂群的毁伤效应,具有研究价值,以及为后续研究奠定了一定的基础。

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： 开展爆炸冲击波与碎片耦合作用下储罐易损性研究有助于提升化工园区的安全水平。基于能量密度与最大塑性应变准则,综合考虑爆炸冲击波和爆炸碎片的作用顺序及强冲击荷载作用下钢材的应变率效应,建立爆炸冲击波与碎片耦合作用下化工储罐破坏失效的极限状态方程。通过有限元模拟对比分析储罐理论临界破裂速度与数值模拟结果,验证了方程的合理性。对5000 m^(3)立式拱顶储罐易损性结果分析可知:材料应变率效应可削弱爆炸冲击波与碎片耦合作用对化工储罐造成的破坏,降低储罐易损性;爆炸冲击波、碎片的作用顺序会显著影响储罐的失效概率,且碎片先于冲击波作用时储罐易损性更高;由单一变量分析可知,耦合作用下储罐的易损性与爆源强度、碎片撞击载荷均呈正相关,但与碎片撞击角呈负相关。研究结果对预防由爆炸冲击波与碎片耦合作用导致的多米诺效应事故发生及制定事故防控策略具有指导意义。

摘要： 冲击波信号时频分析是研究结构件抗爆特性和振动特性的基础。为了研究变分模态分解方法(VMD)在分析冲击波信号时的适用性,通过爆炸试验,测得炸药在不同爆心距的爆炸冲击波超压时程曲线。然后依据爆炸冲击波信号的时频特征讨论了算法中分解级数和惩罚因子的取值方法。通过VMD方法对爆炸冲击波信号进行分解,给出了分解后各分量的时域和频域信号的波形及分布规律。结果表明,在惩罚因子取0.15~0.5倍信号长度,且分解级数取幅频曲线分段数时,分解后信号的时域保真度和频域分辨率较好,爆炸冲击波能量主要集中在中低频部分和优势子频带部分,而在高频部分的能量分布相对较少,具有幅值较小,频带较宽的特点。

摘要： 随着世界经济飞速发展,防爆墙被广泛应用于军事和民用领域。相比传统防爆墙,新型栅栏式防爆墙建造成本低,吸能效果好。本文对栅栏式防爆墙进行现状分析和理论研究,阐述了栅栏式防爆墙吸收能量的基本原理,解释了栅栏式防爆墙单体构件吸收波能量的理论,并分析了两种复合构件抗爆减震的效果,为后续防爆墙的设计提供参考。

摘要： 我国是石油消耗大国,加油站数量众多。大量的汽油及柴油存储在加油站,由于日常不完善的安全管理,加油站的输油管道、储罐和加油机等机械设施受环境等因素的影响,可能造成严重的安全隐患,给周围带来污染,甚至造成火灾爆炸事故。因此对于加油站的火灾爆炸模拟研究十分必要,本文以分析爆炸事故的伤害范围为出发点,从理论计算及数值模拟俩方面对加油站加油区爆炸的安全范围展开研究,且通过俩者得出的结果以及误差分析的模型建立,进一步分析、相互验证结论的正确性。

摘要： 为了研究燃气泄漏、爆炸事故对人员和建筑结构的灾害效应及影响范围,在调查燃气爆炸事故发生后住宅破坏的基础上,应用基于计算流体力学的FLACS软件给出了某一住宅内燃气爆炸过程的数值模拟.结果表明,基于FLACS的模拟能够还原灾害发生的过程,揭示了不同因素对爆炸结果的影响,并结合实际建筑结构及其门、窗、玻璃等的破坏情况,给出了爆炸冲击波在住宅楼内传播的一般规律.研究成果可以为中国燃气爆炸造成的人员伤亡和结构破坏的灾后评估提供理论依据.

摘要： 圆柱型壳体(例如大型钢储罐、筒仓等)在石油、化工、电力等诸多工业领域中被广泛应用.在现代局部战争或恐怖活动中,这类结构极有可能遭到直接炸弹、汽车炸弹、人体炸弹、邮件炸弹和固定箱包炸弹的袭击.而这些爆炸大都属于地面爆炸,即炸药接近或放置在地面上时发生的爆炸.相比于自由空气爆炸,地面爆炸因地面的反射作用使得在爆炸点处初始冲击会被放大,从而比自由场爆炸更具破坏力.Henrych提出了在计算爆炸比例距离时将炸药质量增加一倍的方法,从而把自由空气爆炸的经验公式转换成地面爆炸荷载参数预测的经验公式.Baker等建议用有效当量(自由空气爆炸的当量值乘以1.8～2.0的反射系数)来预测地面爆炸的参数.本文主要研究地面爆炸冲击波在圆柱型壳体结构上产生的爆炸荷载.爆炸事故一旦发生，将在瞬间形成高强度的爆炸冲击波，冲击波到达结构表面时会被反射和加强，极易导致圆柱壳结构的严重破坏。圆柱壳外壁面爆炸荷载的合理确定是该类结构抗爆安全设计的重要基础。壳体结构上爆炸荷载的大小和分布特性较为复杂，受到许多因素的影响，包括结构几何特性、结构所处周围环境与场地条件、爆炸比例距离、入射冲击波特性等，目前针对大型圆柱型壳体外壁面爆炸荷载的研究还较少。本文利用动力显式有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA，建立可模拟爆炸冲击波在空气中传播和冲击波在壳体结构上完成反射、绕射等一系列复杂过程的有限元模型，考察圆柱型壳体在各种不同参数（爆炸比例距离、壳体高径比、壳体容积）下的爆炸流场变化及圆柱壳外壁面爆炸荷载的大小与分布特性。

摘要： 为研究爆炸冲击波在不同曲率弯曲巷道内的传播规律,采用数值模拟手段建立了不同曲率弯曲巷道爆炸模型,分析了爆炸冲击波在巷道内的传播特性及其变化规律,并结合冲击波超压对人体的伤害程度分类,研究了不同曲率弯曲巷道内爆炸破坏效应分区.模拟结果表明,弯曲角度改变了巷道内冲击波超压的时空分布,随着巷道弯曲角度的不断增大,壁而反射对冲击波超压峰值分布起主要作用,随着传播距离的增加,冲击波超压峰值衰减显著,体现了超压峰值变化的距离效应.此外,巷道弯曲角度的增加整体减小了爆炸损伤区范围和损伤严重程度.研究结果可实现对不同曲率弯曲巷道内冲击波超压分布的预测,并为巷道内爆炸事故预防及应急救援提供借鉴.

摘要： 研究地铁列车在隧道内发生恐怖爆炸袭击的灾害形成机理对城市公共安全与应急管理具有很好的理论和现实意义.用有限元方法对比研究了空旷隧道内爆炸和隧道车体内爆炸两种不同的事件过程,分析了两种事件情景下爆炸冲击波传播的异同.研究表明,在车体和隧道双重作用下,爆炸冲击波随时间和空间的衰减速度与空旷隧道内爆炸相比有明显降低,且出现大幅波动,冲击波峰值超压随距离不再呈现传统的近似指数衰减.车体的存在加剧了灾害演变的复杂性,在地铁反恐怖防范中应给予足够重视.

摘要： 建筑门窗玻璃在受到爆炸冲击波打击或较大能量打击的时候,会形成玻璃破碎后的飞射.飞射的玻璃碎片对生命财产造成极大损伤.现代建筑选用安全玻璃是必需的,同时,一些特殊需要的建筑应提升玻璃的安全防护等级.

摘要： 大型爆炸波模拟装置是进行爆炸冲击波效应与防护措施模拟的重要实验设备,预压膜片成型装置是其重要配套设备之一,可提供安全可靠的预压膜片、最佳破膜压力阈值等.利用预压膜片成型装置对膜片的材料、尺寸、厚度、预压值和破膜压力值等进行了试验探索,验证了膜片高压密封结构的可靠性.试验结果为大型爆炸波模拟装置所用预压膜片的制作、破膜压力值的确定、膜片高压密封结构的设计等提供了技术支撑.

摘要： 为了研究近地面TNT爆炸冲击波传播规律,应用有限元软件LS-DYNA,基于ALE算法模拟了冲击波传播过程,建立圆柱体和长方体两种装药形式计算模型,结合不同的网格划分形式,得出在形状差异不大的情况下,将圆柱体装药简化为长方体柱体装药,能方便模型的网格划分从而得到和原型试验较为吻合的结果.建立不同计算范围的有限元模型,表明无反射边界条件对于数值模拟结果有影响,得出模型非测量方向尺寸至少取测量方向尺寸的1/4才能明显减小无反射边界条件对于超压峰值影响的结论.选取合适的经验计算公式得出和数值模拟符合的结果.表明了计算模型和参数选取的合理性和正确性.该模型可以为进一步研究同类问题提供参考.

摘要： 钢箱梁被广泛应用于大跨度桥梁及城市桥梁主梁结构中,危险物品运输过程及恐怖袭击可能会对钢箱梁桥梁结构产生爆炸影响.目前中国现行桥梁规范尚未对爆炸荷载进行规定,国外桥梁规范也无详细规定缺少借鉴意义.本文设计了可灵活拆卸、重复使用的抗爆实验平台,并以Q235B钢材制作的单箱三室钢箱梁缩尺模型为研究对象,标定B炸药及钢材的力学性能后,相同炸药当量不同位置作用下,考查近爆冲击波对钢箱梁的局部破坏及整体影响特征,分析了顶板、底板及箱梁内部结构的破坏形态及冲击波传递过程.所进行的钢箱梁实验方案设计、实验平台及工况设计,可为爆炸实验提供设计借鉴,也可为其他学者进行爆炸作用下结构有限元分析计算提供实例验证.

摘要： 基于温压药能量输出机理,采用AUTODYN软件网格映射方法对温压药在地下坑道密闭空间的作用规律开展了数值模拟研究.采用JWL状态方程结合Additional Energy的方法描述温压药的作用状态,并对温压药的二次能量释放进行了实验标定,增加了计算精度.计算结果显示,在地下坑道密闭空间内,温压药的冲击波峰值因壁面反射作用而增强,正压持续时间增长,衰减速度减慢,并出现多峰值现象.

摘要： 利用ANSYS/LS-DYNA三维有限元仿真软件模拟了不同条件的城市地铁口部模型,并通过与经验公式的对比验证本文方法的正确性和可行性.通过分析斜坡角度对异面转折型地铁口部模型的影响,得到了冲击波在城市地铁口部的若干传播规律.结果显示:斜坡角度对直道内的冲击波反射叠加.斜坡角度越小,隧道内冲击波超压峰值出现时间越早,斜坡角度对冲击波波速具有减缓作用,且在较大角度斜坡模型中时间分化趋势更明显;同时,L型异面转角也对冲击波产生相同的作用,衰减系数约为0.6.隧道口部内超压强度会随斜坡角度的增加而减弱,同时斜坡角度对异面转折隧道口部冲击波产生消耗.

摘要： 提供一种冲击波会聚装置，用于使成为心律不齐的原因的心肌组织凝固坏死的冲击波消融系统。冲击波发生装置(10)包括：具有凹面(11a)的冲击波会聚装置(11)、插入该冲击波会聚装置(11)内的光纤(12)、引导该光纤的筒状的导管(13)、在光纤(12)的前端构成填充液体的空间的封入体(14)、以及填充在该封入体(14)内的液体(L)。冲击波会聚装置(11)包括具有中心孔(11b)的环状的结合部(16)、以及从该结合部(16)的边缘部朝着前方地向外弯曲、且弹性地设置于该结合部(16)的边缘部的16片翼部(17)，通过使翼部(17)相对于结合部(16)转动而能进行折叠。

摘要： 提供一种冲击波会聚装置，用于使成为心律不齐的原因的心肌组织凝固坏死的冲击波消融系统。冲击波发生装置(10)包括：具有凹面(11a)的冲击波会聚装置(11)、插入该冲击波会聚装置(11)内的光纤(12)、引导该光纤的筒状的导管(13)、在光纤(12)的前端构成填充液体的空间的封入体(14)、以及填充在该封入体(14)内的液体(L)。冲击波会聚装置(11)包括具有中心孔(11b)的环状的结合部(16)、以及从该结合部(16)的边缘部朝着前方地向外弯曲、且弹性地设置于该结合部(16)的边缘部的16片翼部(17)，通过使翼部(17)相对于结合部(16)转动而能进行折叠。

摘要： 本发明公开了一种覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压计算方法，步骤一、弹药在覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压试验；步骤二、弹药在覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压计算公式的建立；步骤三、拟合弹药在覆盖中爆炸时地下工程内部爆炸冲击波超压计算公式中的数值；步骤四、弹药在覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压的计算。这种覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压计算方法，在不通过爆炸试验的情况下，根据量纲分析所得到的计算覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压的计算公式，直接计算出覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压的数值，提高了计算覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压的便捷性和计算效率。

摘要： 本发明涉及一种模拟深水环境爆炸试验用容器内爆炸冲击波压力测试装置。其技术方案是：在模拟深水环境爆炸试验用容器(4)的内壁上部和下部对应地固定有上部金属杆(1)和下部金属杆(11)；在球形炸药(2)一侧垂直地连接有3~8根铁丝(10)，每根铁丝(10)的上端和下端与上部金属杆(1)和下部金属杆(11)对应连接；每根铁丝(10)分别固定有压电式传感器(5)，每个压电式传感器(5)与球形炸药(2)位于同一水平线上，每个压电式传感器(5)通过各自的同轴测试电缆(3)与数据采集卡(9)电连接，数据采集卡(9)通过网线(8)与计算机(7)连接，计算机(7)内装有爆炸冲击波压力测试软件。本发明具有测试准确、安全可靠、安装方便和成本低廉的特点。

摘要： 本发明公开了一种防止水下工程目标受爆炸冲击波冲击的消波装置，空心管上下竖直平行固定设置，空心管布满左墙面、右墙面、前墙面和后墙面上；空心管上部与通气管固定连接，空心管的下部呈封闭状，每一杆空心管上均匀固定设置有空心管排气孔，空心球壳设置在空心管的空心管排气孔上；压力传感器分别在左墙面、右墙面、前墙面和后墙面上；自动控制装置固定设置在水面的上部鼓风机的左上部位置，自动控制装置的内部固定设置有控制开关；进气管的一端与通气管固定连接，进气管的另一端与鼓风机固定连接。这种防止水下工程目标受爆炸冲击波冲击的消波装置，大大提高了降低了爆炸冲击波对水下保护目标的冲击破坏，减弱了爆炸冲击波的冲击力。

摘要： 本发明公开了一种覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压计算方法，步骤一、弹药在覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压试验；步骤二、弹药在覆盖层中爆炸地下工程内部爆炸冲击波超压计算公式的建立；步骤三、拟合弹药在覆盖中爆炸时地下工程内部爆炸冲击波超压计算公式中

摘要： 本发明涉及一种模拟深水环境爆炸试验用容器内爆炸冲击波压力测试装置。其技术方案是：在模拟深水环境爆炸试验用容器(4)的内壁上部和下部对应地固定有上部金属杆(1)和下部金属杆(11)；在球形炸药(2)一侧垂直地连接有3~8根铁丝(10)，每根铁丝(10)的上端和下端与上部金属杆(1)和下部金属杆(11)对应连接；每根铁丝(10)分别固定有压电式传感器(5)，每个压电式传感器(5)与球形炸药(2)位于同一水平线上，每个压电式传感器(5)通过各自的同轴测试电缆(3)与数据采集卡(9)电连接，数据采集卡(9)通过网线(8)与计算机(7)连接，计算机(7)内装有爆炸冲击波压力测试软件。本发明具有测试准确、安全可靠、安装方便和成本低廉的特点。

摘要： 本实用新型涉及一种大型精密冲击试验中用于模拟爆炸冲击波的冲击块，所述的冲击块整体为长方体结构，包括自上而下依次设置的钢板层、铝板缓冲层和粘弹性材料层，所述钢板层的上端面与外部驱动装置固连，钢板层的下端面固连有铝板缓冲层，铝板缓冲层的下端面固连有用以与试件相接触的粘弹性材料层，所述的粘弹性材料层其下端面设置有均布的正四棱锥。本实用新型通过设计三种不同材料层的结构，使得冲击块整体对驱动冲击块的活塞杆端造成的回弹较小，可延长实验设备的使用寿命，同时，所模拟出的波形更接近真实爆炸冲击波的波形。

摘要： 本实用新型涉及未爆弹药销毁技术领域，具体而言涉及巷道式废旧爆炸物销毁爆炸冲击波测试传感器固定器，包括：支撑杆，所述支撑杆的外壁设有传感器夹套；支撑脚，设置在所述支撑杆的底端，用于支撑所述支撑杆；其中，在所述支撑杆的外壁设有卷线盘，且所述卷线盘被设置在所述支撑杆的下部。本实用新型在支撑杆的下部设有卷线盘，由于在冲击波测试中，需要等间距的设置多个传感器，收纳时不可避免的需要将线缆收卷，为了方便对线缆进行收卷，线缆盘设置在支撑杆下部有利于卷线和放线，便于传感器的布设和收集，同时卷线盘收卷线缆也增加了整体的配重，并使支架的重心降低，以提高支架的稳定性，防止被爆破的冲击波振倒。

摘要： 本实用新型涉及未爆弹药销毁技术领域，具体而言涉及巷道式废旧爆炸物销毁爆炸冲击波综合测试系统，包括：多个压力传感器，被设置在距离爆破点预定间距的巷道内；数据采集部件，与多个所述压力传感器信号连接，用于接收压力传感器采集到的爆破冲击波数据。本实用新型在距离爆破点预定范围内设置了多个压力传感器，通过压力传感器反映出在爆破冲击波经过时，空气中的压力值，利用数采仪和传感器配合形成空气冲击波测试系统，获得的冲击波数据准确方便，工作量小，能计算出冲击波在不同距离时的峰值以及衰减量等，再与爆破当量进行匹配，即可获得在不同爆破当量下的安全距离，有利于爆破销毁工作的进行。