储罐外爆冲击波数值模拟及超压公式研究
2016-11-07唐兴亮管友海贾娟娟西文喜
河北工程大学学报(自然科学版) 2016年3期
唐兴亮,管友海,贾娟娟,西文喜
(中国石油大学(华东) 储运与建筑工程学院,山东 青岛 266580)
储罐外爆冲击波数值模拟及超压公式研究
唐兴亮,管友海,贾娟娟,西文喜
(中国石油大学(华东) 储运与建筑工程学院,山东 青岛 266580)
为研究储罐外爆冲击波的传播规律和对储罐安全性的影响,应用软件LS-DYNA建立炸药-储罐的数值模型,并进行空爆数值计算。研究分析储罐外爆冲击波超压的衰减关系和罐体的动力响应,与经验公式的对比验证了模型的可信性,并结合经验公式平均值对数值模拟结果做了进一步修正。结果表明:冲击波运动到迎爆面中心后,外罐主应力在10 ms时迅速达到最大值,随后主应力值迅速减小,并不断振荡;迎爆面中心首先产生较大的拉应力,混凝土外罐的破坏属于脆性破坏;比例距离大于1时,现有超压计算公式拟合超压的衰减规律误差较小,比例距离小于1时,超压计算公式误差较大,修正后的超压计算公式可为储罐抗爆设计提供参考。
LNG储罐;外爆冲击波;传播规律;超压公式修正
爆炸冲击波是一种强压缩波,爆炸瞬间释放巨大的能量,对周围物体造成了巨大的破坏。LNG储罐是国家重要的生命线工程,其生产和安全对于国家经济的发展具有重要的意义[1]。近几年,因泄露导致的爆炸事故造成了重大的经济和财产损失,储罐抗暴性能的研究日益引起专家学者们的关注。20世纪后期,各国学者将冲击波超压作为研究的重要参数之一,Sadovskyi M A等[2-7]基于实验数据和理论分析,提出相应的计算公式,由于爆炸试验危险性高、耗费大,且实验条件重复性差,实验可操作性受到较大限制。……
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