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【碩士】塊墻體爆炸數值模擬

內容簡介

　　【碩士】塊墻體爆炸數值模擬　　授予學位：碩士　　學位授予單位：哈爾濱工業(yè)大學　　學位年度：2007　　隨著有限元技術的飛速發(fā)展，運用計算機進行數值模擬己經成為一種研究手段，越來越廣泛地應用于常規(guī)的爆炸領域。本文的工作在參閱大量文獻的基礎上，運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值模擬展開。本文在總結己有研究成果的基礎之上，主要進行了如下方面的工作：　　對國內外的爆炸及抗爆問題的研究進行了綜述，論述了爆炸及抗爆問題研究的歷史與現狀，為后續(xù)工作奠定基礎?！　? 利用ALE 算法和炸藥爆轟產物的JWL 狀態(tài)方程，研究TNT 炸藥爆炸后爆炸沖擊波在無地面障礙物阻擋時的傳播規(guī)律。用ANSYS 軟件建立三維實體模型，LS-DYNA3D 程序進行計算求解，并將數值模擬結果與經驗公式的計算結果進行比較，結果表明近地面爆炸產生的峰值超壓與經驗公式的計算結果基本一致。　　研究TNT 炸藥在有阻礙場中爆炸沖擊波的傳播特性，對爆炸沖擊波遇到障礙物阻擋時三維流場的初始發(fā)展和環(huán)流形成過程進行數值模擬分析。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，結果表明環(huán)流現象符合有關物理規(guī)律?！　? 選取配筋砌體結構中比較典型的墻體，采用ANSYS/LS-DYNA 中瞬態(tài)動力學分析程序對防爆墻的破壞過程進行數值模擬。充分利用數值模擬分析的優(yōu)勢，通過改變墻體的約束情況、砌體材料的強度等級、縱向配筋率、高寬比、荷載峰值、墻體距爆心點距離、墻體開洞以及粘貼玻璃纖維復合材料，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構墻體中砌體材料、鋼筋的應力和位移隨時間的變化規(guī)律。同時對各種不同工況下配筋砌塊墻體的防爆性能進行比較，以得出影響結構響應最為重要的因素，從而為配筋砌塊墻體的防爆設計提供理論基礎和有價值的參考數據。　　

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