基于SPH-FEM耦合法的含缺陷输气管道爆炸冲击响应研究

来源 :第二届无网格与粒子类方法研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cassyqc
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  针对大口径埋地输气管道发生物理爆炸对并行含点蚀缺陷邻管的冲击行为,利用LS-DYNA和LS-PREPOST有限元软件建立基于光滑粒子流体动力学-有限单元法(SPH-FEM)的管-土-炸药耦合模型,分析不同缺陷深度、不同缺陷表面积、不同缺陷位置和不同爆心距下邻管的动力响应.利用土中爆炸峰值压力经验预测公式,验证了本研究所建立耦合模型的可靠性,并通过设计算例开展多工况分析.结果表明:在爆心距400cm、等效TNT 当量64kg 条件下,管道迎爆面正对爆心处峰值应力随缺陷深度的增加呈非线性增加,增速由慢变快,当缺陷深度超过0.63 倍的壁厚时,管道失效,在此工况下,缺陷深度为0.3 倍的管道壁厚时,缺陷表面积、缺陷位置对管道正对爆心迎爆面处的峰值应力影响较小,随表面积的增加呈现小幅度的增加;在缺陷深度为0.7 倍的壁厚、等效TNT 当量64kg 条件下,管道正对爆心处的峰值应力随爆心距的增加呈非线性减小,当爆心距大于422cm 时,管道处于安全状态.研究可为埋地输气管道极端灾害下的风险评估提供技术支撑,为并行管道可能的抗暴隔爆设计提供模拟数据支持.
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