孙杰,方向,谢立军,郭方

• 1:解放军理工大学野战工程学院

摘要(Abstract)：

为了分析炸药对钢管的贯穿破坏情况,首先进行相关理论计算,并用不同药量和尺寸的TNT进行实爆试验。基于Auto Dyn动力分析软件及Langrange-Euler耦合方法,模拟了外接触爆炸载荷作用下扁平TNT装药对大口径钢管的破坏过程。最后结合试验和模拟结果,剖析了不同TNT装药量和装药尺寸的条件下,钢管发生贯穿破坏特征以及破片形成和速度大小,并与理论计算的破片速度进行比较。结果表明:大药量的炸药作用于钢管上,在接触部位会发生贯穿破坏,产生飞片;贯穿破坏属于剪切破坏,与装药量、装药尺寸等因素有关;产生的破片具有较大动能,其速度与装药高度及装药接触面积有关;只有合理的设置装药高度和装药与管道的接触面积,才能达到较好的贯穿破坏效果。

关键词(KeyWords)： 扁平装药;接触爆炸;贯穿;数值模拟;破片

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 爆炸科学与技术国家重点实验室开放基金(KFJJ12-18M);; 中国博士后科学基金(20100471823);; 江苏省博士后科研基金(1102147c)

作者(Author): 孙杰,方向,谢立军,郭方

参考文献(References)：

• [1]钱七虎.反爆炸恐怖安全对策[M].北京:科学出版社,2005:22-29.
• [2]王震,胡可,赵阳.拱顶钢储罐内部蒸气云爆炸冲击荷载的数值模拟[J].振动与冲击,2013,32(20):35-40.[2]WANG Zhen,HU Ke,ZHAO Yang.Numerical simulation for internal vapor cloud explosion loading in dome-roof steel tanks[J].Journal of Vibration and Shock,2013,32(20):35-40.(in Chinese)
• [3]BALAGANSKY I A,KARANIK Y A.Fracture behavior of explosively loaded spherical molded steel shells[J].Theoretical&Applied Fracture Mechanics,2001,36:165-173.
• [4]阎家良.结构物爆破[M].南京:工程兵工程学院,1996:13-30.
• [5]翁大根,葛庆子.接触爆炸作用下特大型LNG储罐的动力响应分析[J].天然气工业,2014,34(1):139-145.[5]WENG Dagen,GE Qing-zi.A dynamic response analysis of an extra-large LNG storage tank under blasting conditions[J].Natural Gas Industry,2014,34(1):139-145.(in Chinese)
• [6]施兴华,张婧.接触爆炸作用下薄板的破坏及影响参数[J].舰船科学技术,2013,35(11):25-29.[6]SHI Xing-hua,ZHANG Jing.Destroy and influence parameter analysis of thin plate subjected to contact explosions[J].Ship Science and Technology,2013,35(11):25-29.(in Chinese)
• [7]江帆,赵亮,刘慧宇,等.空中接触爆炸载荷作用下舰船加载方式与破口分析[J].舰船科学技术,2012,34(10):36-40.[7]JIANG Fan,ZHAO Liang,LIU Hui-yu,et al.Research on loading and crevasse of ship under air contact explosion[J].Ship Science and Technology,2012,34(10):36-40.(in Chinese)
• [8]MIHAILESCU-SULICIU M,WIERZBICKI T.Ware solution for an impulsively loaded rigid-plastic circular membrance[J].Arch Mech,2002,54(5-6):737-759.
• [9]BONORCHIS D,NURICH GN.The analysis and simulation of welded stiffener plates subjected to localized blast loading[J].Int J Impact Engineering,2010,37:260-273.
• [10]汪玉,刘云龙,张阿漫,等.基于ANSYS/LS-DYNA的多层舷侧结构抗空中接触爆炸防护性能研究[J].舰船科学技术,2013,35(7):26-31.[10]WANG Yu,LIU Yun-long,ZHANG A-man,et al.Research on protective performance of different shipboard structures subjected to air contact explosion with ANSYS/LS-DYNA[J].Ship Science and Technology,2013,35(7):26-31.(in Chinese)
• [11]纪冲,龙源,方向,等.外接触爆炸载荷作用下大口径钢管变形与破坏效应的数值模拟[J].振动与冲击,2012,31(16):72-76.[11]JI Chong,LONG Yuan,FANG Xiang,et al.Numerical simulation of large-aperture steel pipe subjected to contact explosion loading[J].Journal of Vibration and Shock,2012,31(16):72-76.(in Chinese)
• [12]LEE Y-W,WIEZBICKI T.Fracture prediction of thin plates under localized impulsive loading.PartⅡ:discing and petalling[J].Int J Impact Engineering,2005,31:1277-1308.