爆炸载荷作用下介质痕迹特征数值模拟研究

发布时间：2017-06-10 17:14

  本文关键词：爆炸载荷作用下介质痕迹特征数值模拟研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：爆炸痕迹研究是恐怖爆炸案件现场分析的重要内容。本文采用数值模拟方法,系统研究了土介质及金属方板在爆炸冲击载荷作用下的痕迹特征,取得了如下主要成果。利用AUTODYN软件,研究了不同装药位置(土中、接触地面和空气中)爆炸条件下的土介质痕迹特征。得到了土中爆炸、接触地面爆炸和空气中爆炸条件下土介质爆坑形成过程;获得了各装药位置爆炸条件下,装药埋深(装药高度)与装药量对可见爆坑直径与深度的影响规律;并进一步分析得到了可见爆坑直径与深度相对于装药埋深(装药高度)与装药量的关系式。运用LS-DYNA软件,研究了不同尺寸、厚度和材质的固支金属方板在爆炸载荷作用下的痕迹特征。得到了不同尺寸、厚度和材质的金属方板在爆炸载荷作用下的变形过程和痕迹特征参数;进一步分析获得了金属方板尺寸、厚度、爆距与装药量对方板最大变形量及最终形状的影响规律,得到了方板最大应变位置分布规律;对比Q235钢板与70系铝板的痕迹特征,得到了金属材质对方板最大变形量、最终形状及最大应变位置分布的影响规律。本文取得的研究成果揭示了爆炸初始条件与爆炸痕迹特征规律,可为恐怖爆炸案件现场分析提供依据。
【关键词】：爆炸痕迹 土介质 固支金属方板
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：D918.91
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 研究背景及意义11
• 1.2 爆炸载荷作用下介质响应研究概况11-15
• 1.2.1 土壤动态响应研究11-13
• 1.2.2 板壳金属结构动态响应研究13-15
• 1.3 爆炸与冲击数值模拟软件简介15-18
• 1.3.1 AUTODYN软件15
• 1.3.2 LS-DYNA软件15-17
• 1.3.3 Hyperworks软件17-18
• 1.4 前人研究的不足18
• 1.5 本文主要研究内容18-19
• 第2章 爆炸载荷作用下土介质痕迹特征研究19-40
• 2.1 研究基础简介19-22
• 2.1.1 土介质基本性质19-20
• 2.1.2 无限介质土中爆炸规律20-21
• 2.1.3 近地表爆炸土介质响应规律21-22
• 2.2 数值模拟模型与条件22-25
• 2.2.1 计算模型22-23
• 2.2.2 材料参数23-24
• 2.2.3 边界条件24
• 2.2.4 模型与条件验证24-25
• 2.3 土中爆炸痕迹特征25-32
• 2.3.1 爆坑形成过程25-27
• 2.3.2 非封闭爆炸痕迹特征27-30
• 2.3.3 半封闭爆炸痕迹特征30-31
• 2.3.4 封闭爆炸爆坑规律31-32
• 2.4 接触爆炸痕迹特征32-35
• 2.4.1 爆坑形成过程32-33
• 2.4.2 爆坑痕迹特征33-35
• 2.5 空中爆炸痕迹特征35-37
• 2.5.1 爆坑形成过程35-36
• 2.5.2 土介质痕迹特征36-37
• 2.6 土介质痕迹特征规律分析37-39
• 2.7 本章小结39-40
• 第3章 爆炸载荷作用下金属板痕迹特征研究40-73
• 3.1 研究基础简介40-42
• 3.2 数值模型与条件42-45
• 3.2.1 计算模型42
• 3.2.2 材料模型42-43
• 3.2.3 边界条件43
• 3.2.4 数值模型与条件验证43-45
• 3.3 金属板变形过程及分析45-51
• 3.3.1 爆炸冲击波场45-46
• 3.3.2 变形过程及面内位移46-50
• 3.3.3 应变分布、起裂位置及起裂冲量50-51
• 3.3.4 耗能比较51
• 3.4 钢板痕迹特征51-61
• 3.4.1 不同尺寸钢板痕迹特征52-55
• 3.4.2 不同厚度钢板痕迹特征55-59
• 3.4.3 药量及爆距对痕迹特征影响分析59-61
• 3.5 铝板痕迹特征61-66
• 3.5.1 不同尺寸铝板痕迹特征61-63
• 3.5.2 不同厚度铝板痕迹特征63-65
• 3.5.3 药量及爆距对痕迹特征影响分析65-66
• 3.6 钢板和铝板痕迹特征比较66-71
• 3.6.1 不同尺寸条件下比较66-68
• 3.6.2 不同厚度条件下比较68-71
• 3.7 本章小结71-73
• 结论73-75
• 1 主要结论73-74
• 2 创新点74
• 3 本文研究不足及研究展望74-75
• 参考文献75-79
• 攻读硕士学位期间发表论文与研究成果清单79-80
• 致谢80

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1 陈风云;爆炸载荷作用下介质痕迹特征数值模拟研究[D];北京理工大学;2016年

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本文编号：439275