复合壁面对内爆冲击波透反射规律的影响

发布时间：2021-02-04 19:27

　　爆炸容器在内爆过程中,其冲击波在复合多层结构的不同结构层间的传播形式与连续单层结构的传播形式不同。针对爆炸容器上述特征,开展复合多层壁面对冲击波透反射特征的影响规律研究。利用Ls-dyna大型有限元软件,基于ALE方法模拟内爆时强冲击作用下的流固耦合过程。在对仿真模型有效性验证的基础上,分别对复合壁面的形状、超弹性层与刚体位移参数对冲击波透反射规律的影响进行研究。研究结果表明,壁面曲率对反射冲击波的聚焦作用和对透射冲击波的发散作用都有明显影响。当结构层中存在刚度较小且带有粘弹性的夹层时,会使壁面的透反射冲击波发生改变。 

【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(15)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

对Q345钢采用随动塑性材料模图1模型示意图与有限元模型Fig.1Modeldiagramandfiniteelementmodel1.2钢材料

力峰值为绕射波。3.2超弹性层与移动壁面对冲击波透反射规律的影响将复合多层结构中的中间夹层换为超弹性材料，并将四边的固定约束取消，更换为用弹簧阻尼固定在固定点上，如图7所示。根据容器模型质量与弹性底座的刚度比值，确定并列弹簧总刚度为8000N/m；整体阻尼系数20Ns/m，弹簧与阻尼器各4个，均匀分布，尺寸如表3所示。其中超弹性层的材料为丁基橡胶，采用Mooney-Rivlin模型，材料参数如表4所示。加入超弹性层与弹性壁面后的透反射冲击波自由场压力曲线对比图如图8所示。图2自由场压力测点Fig.2Freefieldpressuremeasuringpoint图3自由场压力历时曲线Fig.3Freefieldpressuredurationcurve·22·舰船科学技术第42卷

影响将复合多层结构中的中间夹层换为超弹性材料，并将四边的固定约束取消，更换为用弹簧阻尼固定在固定点上，如图7所示。根据容器模型质量与弹性底座的刚度比值，确定并列弹簧总刚度为8000N/m；整体阻尼系数20Ns/m，弹簧与阻尼器各4个，均匀分布，尺寸如表3所示。其中超弹性层的材料为丁基橡胶，采用Mooney-Rivlin模型，材料参数如表4所示。加入超弹性层与弹性壁面后的透反射冲击波自由场压力曲线对比图如图8所示。图2自由场压力测点Fig.2Freefieldpressuremeasuringpoint图3自由场压力历时曲线Fig.3Freefieldpressuredurationcurve·22·舰船科学技术第42卷

【参考文献】：
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博士论文
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本文编号：3018815