【碩士】塊墻體爆炸數(shù)值模擬

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　　【碩士】塊墻體爆炸數(shù)值模擬　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)　　學(xué)位年度：2007　　 隨著有限元技術(shù)的飛速發(fā)展，運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬己經(jīng)成為一種研究手段，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于常規(guī)的爆炸領(lǐng)域。本文的工作在參閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用比較成熟的有限元軟件ANSYS/LS-DYNA，圍繞配筋砌塊墻體防爆問題的數(shù)值模擬展開。本文在總結(jié)己有研究成果的基礎(chǔ)之上，主要進(jìn)行了如下方面的工作：　　 對(duì)國(guó)內(nèi)外的爆炸及抗爆問題的研究進(jìn)行了綜述，論述了爆炸及抗爆問題研究的歷史與現(xiàn)狀，為后續(xù)工作奠定基礎(chǔ)。　　 利用ALE 算法和炸藥爆轟產(chǎn)物的JWL 狀態(tài)方程，研究TNT 炸藥爆炸后爆炸沖擊波在無(wú)地面障礙物阻擋時(shí)的傳播規(guī)律。用ANSYS 軟件建立三維實(shí)體模型，LS-DYNA3D 程序進(jìn)行計(jì)算求解，并將數(shù)值模擬結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明近地面爆炸產(chǎn)生的峰值超壓與經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算結(jié)果基本一致?！　? 研究TNT 炸藥在有阻礙場(chǎng)中爆炸沖擊波的傳播特性，對(duì)爆炸沖擊波遇到障礙物阻擋時(shí)三維流場(chǎng)的初始發(fā)展和環(huán)流形成過程進(jìn)行數(shù)值模擬分析。利用后處理軟件LS-PREPOST 可以直觀地展示環(huán)流逐步形成的過程，結(jié)果表明環(huán)流現(xiàn)象符合有關(guān)物理規(guī)律?！　? 選取配筋砌體結(jié)構(gòu)中比較典型的墻體，采用ANSYS/LS-DYNA 中瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析程序?qū)Ψ辣瑝Φ钠茐倪^程進(jìn)行數(shù)值模擬。充分利用數(shù)值模擬分析的優(yōu)勢(shì)，通過改變墻體的約束情況、砌體材料的強(qiáng)度等級(jí)、縱向配筋率、高寬比、荷載峰值、墻體距爆心點(diǎn)距離、墻體開洞以及粘貼玻璃纖維復(fù)合材料，得到配筋砌塊墻體在爆炸荷載作用下的變形規(guī)律和破壞情況以及結(jié)構(gòu)墻體中砌體材料、鋼筋的應(yīng)力和位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。同時(shí)對(duì)各種不同工況下配筋砌塊墻體的防爆性能進(jìn)行比較，以得出影響結(jié)構(gòu)響應(yīng)最為重要的因素，從而為配筋砌塊墻體的防爆設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)和有價(jià)值的參考數(shù)據(jù)?！　?

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