本文選題：SPH-FEM耦合算法 + 輸氣管道��； 參考：《石油學(xué)報(bào)》2017年11期

【摘要】：利用ANSYS/LS-DYNA和LS-PREPOST前后處理模塊,建立基于光滑粒子流體力學(xué)-有限單元法(SPH-FEM)耦合的土中爆炸模型。結(jié)果表明,土中爆炸波峰值壓力隨比例爆距的衰減規(guī)律與經(jīng)驗(yàn)曲線基本一致,且瞬時(shí)爆腔尺寸也和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)描述吻合較好,從而驗(yàn)證了方法的可行性與準(zhǔn)確性。針對(duì)X80大口徑高壓輸氣管線在土中近場爆炸的沖擊響應(yīng)過程,建立管-土-炸藥耦合模型,分析起爆后不同時(shí)刻爆腔形狀的演變過程(從球狀到橢球狀),得到不同時(shí)刻管體擾動(dòng)(變形與受力)與土壤介質(zhì)壓縮形態(tài)的內(nèi)在聯(lián)系,詳細(xì)描述管體迎爆面、背爆面測點(diǎn)的位移及應(yīng)力特征,并反映最大沖擊應(yīng)力的截面分布情況及其在不同時(shí)刻的出現(xiàn)位置,最后,基于應(yīng)變極限判斷受沖擊管道的失效情況。研究采用的耦合算法可為管道防爆研究提供新思路,對(duì)爆炸災(zāi)害下管體及周邊結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供基于模擬分析的定量依據(jù)。
[Abstract]:An explosion model based on SPH-FEMM coupling of smooth particle hydrodynamics and finite element method is established by using ANSYS/LS-DYNA and LS-PREPOST pre-and post-processing modules. The results show that the attenuation law of the peak pressure of explosion wave with proportional explosion distance is basically consistent with the empirical curve, and the size of the instantaneous detonation cavity is in good agreement with the relevant empirical description, which verifies the feasibility and accuracy of the method. In view of the shock response process of X80 large caliber high pressure gas pipeline explosion in near field in soil, a coupling model of tube-soil-explosive is established. By analyzing the evolution process of cavity shape at different time after initiation (from spherical to ellipsoid), the internal relations between tube disturbance (deformation and force) at different times and the compression form of soil media are obtained, and the tube face is described in detail. The displacement and stress characteristics of the measured point on the back blasting surface reflect the cross-section distribution of the maximum impact stress and its location at different times. Finally, the failure of the pipe subjected to impact is judged based on the strain limit. The coupling algorithm used in this paper can provide a new idea for the research of pipeline explosion prevention and provide a quantitative basis based on simulation analysis for the risk assessment of pipe body and surrounding structure under explosion disaster.
【作者單位】： 西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院;油氣消防四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：油氣消防四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目(YQXF201601)資助
【分類號(hào)】：TE973

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本文編號(hào)：1820727