徐颖 马苏南 易先中 田野 周元华

（1 中国石油集团渤海石油装备制造有限公司第一机械厂，河北 沧州 062658；2 长江大学，湖北 荆州 434023）

0 引言

2021 年6 月13 日，湖北省十堰市张湾区艳湖小区发生天然气爆炸事故，造成大量人员伤亡和财产损失。高压环境作业安全风险评估与防范研究，可以提前预知爆炸冲击能力，保护主体建筑物不被冲溃，同时保护高压环境作业的工作人员不受伤害。

1984 年，钱伟长等[1]最先对不同形状物体击穿靶板进行力学分析，得到了不同形状物体撞击靶板的过程分析及力学相关公式。1992 年，孙韬等[2]首先研究刚性球形弹丸对间隔靶或多层靶的侵彻问题，建立了弹丸与靶体相互作用的模型，由该模型可计算出相互作用的表面，在每个时间增量时的变化状态，以及可获得靶的阻力；将这些参数代入到弹丸的运动方程中，可得到一个完整的弹丸在击穿靶或未击穿靶时的弹道轨迹。2002 年，陈剑杰等[3]首次使用DYNA 软件计算得到的爆炸荷载，采用有限元优化设计技术分析了空心圆柱体钢筋混凝土结构的抗爆性能，与爆炸实验相比，误差在14%左右，计算得出的结构响应和破坏规律可供工程设计参考。2009 年，Ferri 等[4]研制了一种带有高速摄影和直接冲击霍普金森压力棒的气枪，用于实验室规模的高速冲击试验。该模型为研究夹层板在冲击载荷作用下的响应提供了有参考价值的本构模型。2004 年，Li, Wei 等[5]为了研究金属和纤维增强聚合物交替层组成的层压板对冲击的反应，开发了一个基于连续损伤的模型在有限元商业软件Abaqus中实现，计算出的损伤区域与被测材料的截面试样的损伤区域，平均误差为-15%左右。……