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薄片炸药作用于波纹板防爆墙时的流场压力分析

2021-10-27张世联

海洋工程 2021年5期

罗 放,张世联

(上海交通大学 高新船舶与深海开发装备协同创新中心 海洋工程国家重点实验室,上海 200240)

海洋平台防爆墙的用途是通过吸收爆炸能量来减少对人员与设备的冲击影响。均布冲击载荷是海洋平台上的重要爆炸冲击形式,因此目前常用的爆炸计算规范如NTO等采用均布压力作为爆炸冲击载荷进行计算。在较小的均布压力载荷下,波纹板防爆墙通常表现出整体弯折现象,但是在均布冲击试验中,较小的冲击压力依然呈现出面板中拱的现象[1],如图1所示。因此在小当量冲击情况下按照规范计算所做的结构设计存在隐患。

图1 波纹板防爆墙试验与仿真计算结果[1]Fig. 1 Experiment and simulation result of corrugated blast wall

通过薄片炸药爆炸产生均布冲击载荷是种有效的近似试验方法。目前以薄片炸药作为研究方法的试验已有开展。Yuen等[1]开展了薄片炸药作用在不同加筋方式的方板后变形影响试验。Henchie等[2]则研究了薄片炸药对圆板的变形影响。这些试验着重研究钢板的变形,对爆炸时的流场压力变化关注较少[3],而流场研究的关注对象基本局限在球形炸药形式。年鑫哲等[4]对空气冲击波作用于防爆墙的透射和绕射效应展开分析,通过研究4种不同药量冲击波下压力流场的变化,得到了压力场的分布规律。穆朝民等[5]研究了圆柱形室内受到爆炸冲击时的流场压力变化。文虎等[6]对泄爆口强度对流场压力的影响做了研究。Ashkan等[7]对冲击管道中的爆炸压力波进行了机理分析。Mehreganian等[8]则对两种不同材料的钢板做了局部冲击压力下的变形对比。……

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