應(yīng)變增長現(xiàn)象是爆炸容器響應(yīng)中普遍存在的現(xiàn)象,威脅容器安全。應(yīng)變增長現(xiàn)象包括周期性爆炸載荷與殼體振動”共振”引起的應(yīng)變增長現(xiàn)象,以及振動疊加形成的應(yīng)變增長現(xiàn)象。目前,應(yīng)變增長現(xiàn)象的機(jī)理和規(guī)律尚未研究透徹,且很少涉及殼體塑性變形的情況。重點(diǎn)針對這些存在的問題,本文基于實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬、理論分析,研究單層鋼制球形爆炸容器的應(yīng)變增長現(xiàn)象和機(jī)理,為爆炸容器設(shè)計(jì)和安全評估提供理論支撐。開展了球形容器爆炸加載實(shí)驗(yàn),獲得了比距離0.36⁰.87m/kg^1/3、當(dāng)量密度0.36⁴.94kgTNT/m³范圍內(nèi)的載荷特征,以及球殼彈性變形和塑性變形下的應(yīng)變增長現(xiàn)象和規(guī)律。結(jié)果表明,周期性爆炸載荷波形存在3個(gè)較明顯的脈沖,每個(gè)脈沖包括沖擊部分和準(zhǔn)穩(wěn)定壓力部分,脈沖之后容器內(nèi)壓力進(jìn)入準(zhǔn)靜態(tài)。在球殼彈性變形下,應(yīng)變增長現(xiàn)象主要由振動疊加引起,開口正對位置是球殼上應(yīng)變增長現(xiàn)象最嚴(yán)重的部位,球殼在應(yīng)變增長現(xiàn)象中出現(xiàn)了從彈性變形進(jìn)入塑性變形的情況。在球殼塑性變形下,應(yīng)變增長現(xiàn)象主要由“共振”引起,最大應(yīng)變值大多出現(xiàn)在第2個(gè)應(yīng)變峰上,應(yīng)... 

【文章來源】：北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

爆炸容器照片

圖 1.2 典型的應(yīng)變增長現(xiàn)象在現(xiàn)有的容器設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，殼體在第一個(gè)周期內(nèi)的變形是主要考慮對象，因?yàn)槠浔徽J(rèn)為是整個(gè)響應(yīng)過程的最大變形，通常以該值小于準(zhǔn)用變形作為容器安全的標(biāo)準(zhǔn)[1,28~35,84~87]。然而，在應(yīng)變增長現(xiàn)象中，某些原因?qū)е職んw的最大變形出現(xiàn)在第一周期之后的周期中，此時(shí)傳統(tǒng)的容器安全標(biāo)準(zhǔn)可能帶來隱患。因此，有必要研究應(yīng)變增長現(xiàn)象的相關(guān)機(jī)理和規(guī)律[89]，并在未來的容器設(shè)計(jì)和應(yīng)用中加以考慮。應(yīng)變增長現(xiàn)象包括周期性載荷與殼體振動“共振”引起的應(yīng)變增長現(xiàn)象以及振動疊加形成的應(yīng)變增長現(xiàn)象。在自被發(fā)現(xiàn)以來的四十年里，關(guān)于應(yīng)變增長現(xiàn)象的研究取得了很多成果，但也存在一些未能解決或者未能很好解決的問題，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。第一，應(yīng)變增長現(xiàn)象的相關(guān)機(jī)理和規(guī)律仍未研究透徹。對于“共振”引起的應(yīng)變增長現(xiàn)象，缺乏對容器內(nèi)部周期性載荷的真實(shí)認(rèn)識制約了相關(guān)研究；對于振動疊加形成的應(yīng)變增長現(xiàn)象，缺乏從各振動引起的變形的角度進(jìn)行的解剖式分析。第二，涉及容器塑性變形的應(yīng)變增長現(xiàn)象的研究幾乎沒有。爆炸容器按照使用次數(shù)，可分為重復(fù)使用容器和一次性使用容器，前者被嚴(yán)格限制在彈性變形范圍內(nèi)，后者允許發(fā)生規(guī)定

現(xiàn)狀器內(nèi)的爆炸載荷載荷按照載荷是否被約束可以分為兩個(gè)大類：無約束爆炸載荷和約束自由場載荷，后者包括部分約束爆炸載荷、完全約束爆炸載荷等[37]是指爆炸被結(jié)構(gòu)全部包容，爆炸產(chǎn)物無泄漏的情況。爆炸容器內(nèi)部載束爆炸載荷。沖擊波在結(jié)構(gòu)內(nèi)來回反射，約束爆炸載荷一般具有一定的周期性特征。模擬給出了球形容器內(nèi)的載荷波形（如圖 1.3 所示）[38]，該波形由周組成，包括一個(gè)較強(qiáng)的首脈沖以及多個(gè)較弱的后續(xù)脈沖。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]離散多層爆炸容器內(nèi)爆載荷和抗爆特性研究[D]. 鄧貴德.浙江大學(xué) 2008

碩士論文
[1]圓柱形爆炸容器殼體動力響應(yīng)的研究[D]. 馬圓圓.浙江大學(xué) 2008



本文編號：3558919