陈锐林， 董 琪

(湘潭大学 土木工程与力学学院，湖南 湘潭 411100)

法兰连接是以法兰盘、法兰垫片、及螺栓连接构成的连接接头，用于连接两个管道、管件或器材，是在民用、工业、军事领域使用极其普遍，涉及面非常广泛的一种零部件。其性能直接影响到整个连接系统，一旦法兰接头受到爆炸冲击荷载的作用而损坏，或者发生泄漏，则会对整个管道连接系统的安全产生严重的影响。

近年来，随着精确制导武器的高速发展和国内外恐怖袭击活动的日益频繁，以及国内外重大安全事故时有发生(如天津“8·12”特别重大火灾爆炸事故)。为了使军用设备(如军舰里的运输管道)在受到冲击荷载的作用下仍然能保持一定战斗力，民用及工业管道能够正常使用，或者降低管道可能发生泄漏的危险，因此需要对此连接模式进行爆炸冲击动态响应分析,找出结构抗爆性能薄弱的环节，提高此类连接的抗爆防护性能，降低冲击波的损伤效应，其研究具有重要的实用价值。

目前，国内外对于法兰连接结构在爆炸冲击荷载作用下的研究十分匮乏。而对结构抗爆的研究主要采用实验、理论分析和数值计算的方法，爆炸实验是检验结构抗爆性能最有效、最直接的方法，但破坏性实验耗资巨大。爆炸冲击荷载作用下，法兰连接结构中的许多重要部位(如螺栓连接、法兰垫片等)不仅要考虑到各个方向的接触力的作用、还要兼顾材料在高应变率条件下的动力学特性以及非周期的瞬态效应，这使得该问题成为了一类结合状态非线性和材料非线性在一起的高度非线性问题，使用纯理论计算手段进行复杂结构的动力学研究非常困难，必须借助有限元手段[1]。……