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复合壁面对内爆冲击波透反射规律的影响
Research on the influence of composite walls on the transmission and reflection characteristics of internal explosion shock waves
古滨1, 魏铭利1, 姚熊亮2, 吕林梅3, 梅勇3, 王志凯2
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DOI:
作者单位:1. 西华大学 土木建筑与环境学院,四川 成都 610039;
2. 哈尔滨工程大学 船舶工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001;
3. 中国人民解放军军事科学院 国防工程研究院,河南 洛阳 471000
中文关键字:爆炸容器;冲击波;复合多层壁面;透反射;ALE方法
英文关键字:explosion vessel; shock wave; composite multi-layer walls; transmission and reflection; ALE method
中文摘要:爆炸容器在内爆过程中,其冲击波在复合多层结构的不同结构层间的传播形式与连续单层结构的传播形式不同。针对爆炸容器上述特征,开展复合多层壁面对冲击波透反射特征的影响规律研究。利用Ls-dyna大型有限元软件,基于ALE方法模拟内爆时强冲击作用下的流固耦合过程。在对仿真模型有效性验证的基础上,分别对复合壁面的形状、超弹性层与刚体位移参数对冲击波透反射规律的影响进行研究。研究结果表明,壁面曲率对反射冲击波的聚焦作用和对透射冲击波的发散作用都有明显影响。当结构层中存在刚度较小且带有粘弹性的夹层时,会使壁面的透反射冲击波发生改变。
英文摘要:In the process of implosion of explosion vessel, the propagation form of shock wave between different structural layers of composite multi-layer structure is different from that of continuous single-layer structure. In view of the above characteristics of explosion vessel, the influence of composite multi-layer wall on the characteristics of shock wave transmission and reflection was studied. By using Ls-dyna large-scale finite element software and based on ALE method, the fluid structure coupling process under strong impact during implosion was simulated. Based on the validation of the simulation model, the effects on the shape of the composite wall, the displacement parameters of the hyperelastic layer and the rigid body on the laws of shock wave transmission and reflection were studied. The results show that the curvature of the complex wall has an obvious influence on the focusing effect of the reflected shock wave and the divergence effect of the transmitted shock wave; when there is a sandwich with small rigidity and viscoelasticity in the structural layer, the transmission and reflection shock wave of the wall will be changed.
2020,42(8): 19-25 收稿日期:2020-03-17
DOI:10.3404/j.issn.1672-7649.2020.08.004
分类号:O383;X932;TJ510
基金项目:国家自然科学基金资助项目(11602069);黑龙江省自然科学基金资助项目(E2017026);装备预研领域基金资助项目(61400020302);国家科技重大专项(2017-V-0002-0051);四川省科技厅重点研发项目(2018GZ0514)
作者简介:古滨(1961-),男,教授,主要从事结构动力分析、噪声与振动、爆炸与冲击研究
参考文献:
[1] 钱秋冬, 汪庆桃, 胡玉峰. 爆炸容器动态响应研究进展综述[C]//第27届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册). 西安, 2018: 367-372.
[2] 饶国宁, 胡毅亭, 陈网桦, 等. 爆炸容器内部爆炸的数值模拟和实验研究[J]. 弹道学报, 2008, 20(1): 76-79
[3] 饶国宁, 陈网桦, 王立峰, 等. 内部爆炸载荷作用下容器动力响应的数值模拟[J]. 中国安全科学学报, 2007, 17(2): 129-133
[4] 曹玉忠, 卢泽生, 管怀安, 等. 抗爆容器内爆炸流场数值模拟[J]. 高压物理学报, 2001, 15(2): 127-133
[5] 李蕾, 柏劲松, 刘坤, 等. 二维GEL耦合方法的研究及对爆炸容器的数值模拟[J]. 高压物理学报, 2011, 25(6): 499-566
[6] 柏劲松, 刘坤, 张红平, 等. 基于MVPPM的流固耦合方法在爆炸容器数值计算中的应用[J]. 高压物理学报, 2013, 27(3): 343-351
[7] 胡八一, 柏劲松, 张明, 等. 球形爆炸容器动力响应的强度分析[J]. 工程力学, 2001, 14(8): 136-139
[8] 胡八一, 柏劲松, 张明, 等. 真实爆炸容器壳体动力响应的强度分析[J]. 应用力学学报, 2001, 18(3): 91-95
[9] 钟方平, 陈春毅, 林俊德, 等. 带平板封头的双层爆炸容器动力响应的实验研究[J]. 爆炸与冲击, 1999, 19(3): 199-203
[10] 钟方平, 马艳军, 张德志, 等. 多层圆柱形钢筒在球形和柱形装药爆炸作用下塑性变形的研究[J]. 兵工学报, 2009, 30(S2): 194-196
[11] 崔霄云, 胡永乐, 王春明, 等. 内部爆炸作用下多层钢筒的动态响应[J]. 爆炸与冲击, 2015, 36(6): 820-824
CUI X Y, HU Y L, WANG C M, et al. Dynamic response of multi-layer steel cylinder under internal intense blast loading[J]. Explosion and Shock Waves, 2015, 36(6): 820-824
[12] 李兴珠, 郭子如, 李中南, 等. 复合结构爆炸容器降噪性能研究[J]. 煤矿爆破, 2016(4): 15-18
[13] 邓贵德, 陈勇军, 孙国有, 等. 离散多层厚壁爆炸容器抗爆炸性能试验研究[J]. 爆炸与冲击, 2005(06): 506-511
DENG G D, CHEN Y J, SHUN G Y, et al. Experimental investigation on dynamic response and fracture characteristics of discrete multilayered thick-walled explosion containment vessels[J]. Explosion and Shock Waves, 2005(06): 506-511
[14] 邓贵德. 离散多层爆炸容器内爆载荷和抗爆特性研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2008: 3-4.
[15] 陈勇军. 离散多层爆炸容器动力响应及其工程设计方法研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2008: 3-4.
[16] 尚晓江, 苏建宇. ANSYS/LS-DYNA动力分析方法与工程实例[M]. 北京: 中国水利水电出版社, 2006.
[17] 古滨, 李炳南, 姚熊亮, 等. 水下冲击波作用下双层壳结构响应特征研究[J]. 兵器装备工程学报, 2019, 40(11): 11-18
GU B, LI B N, YAO X L, et al. Research of impact response of double-shell based on underwater explosion shock wave[J]. Journal of Ordnance Equipment Engineering, 2019, 40(11): 11-18
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