爆炸冲击荷载下储罐结构动态响应研究
发布时间：2020-12-08 14:23
随着我国石化业的迅速发展,人民对石油需求更加旺盛,石油储罐的建设也日益增多,拱顶罐由于制造简单、造价低廉,是目前国内外石油储存常见的储罐形式。石油易燃易爆易挥发,发生事故时易引发储罐的连锁爆炸,带来严重的次生灾害和环境污染,因此开展储罐在外爆炸荷载作用下的结构动力响应分析具有一定的工程意义。采用大型有限元软件ANSYS,建立了空气中自由爆炸模型,分析了冲击波超压值变化过程,并与现有空气中自由爆炸超压经验公式进行比对,验证了数值模拟的合理性。考虑了石油、空气、炸药、拱顶罐壁间的耦合作用,并考虑罐壁材料的非线性,建立了单拱顶罐数值分析模型,开展了储罐在外部爆炸荷载作用下结构动态响应分析,分析了不同炸药当量、不同爆炸位置及不同储罐液位对储罐结构动态响应的影响,研究了不同条件下冲击波超压演化规律,探索了罐体有效应力变化以及罐体变形规律,确定了影响爆炸荷载下拱顶罐结构动态响应的敏感参数。建立了双拱顶罐在爆炸荷载作用下的数值分析模型,分析了炸药当量、爆炸位置以及双罐不同排列方式对储罐结构响应的影响规律,并与单罐的数值模拟结果进行了对比分析,确定了影响双罐结构响应的敏感参数。相关结论可以为拱顶罐结构...
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三种方式描述的网格变形Fig.2.1Griddeformationofthreemethods
图 2.2 part 间共节点Fig. 2.2 Joint nodes between parts法时，通常还需要设置*CONTROL_ALE和*ALE，选项卡中的 DCT 可以取多个数值，取 1 时表示ler 算法，3 则是采用 ALE 算法，本文中所建立的有空气、石油、炸药、储罐，所以 DCT 值取 3。边上的两节点的距离还大，就会发生负体积，迫使定义一个平滑约束，使得节点在一定限度内移动OTHING 来实现[55]。中，动力学的相关问题都会通过离散化，进而得到Mx( t ) P( t ) F (t ) +H (t ) Cx( t )
炸药-空气位置
【参考文献】：
期刊论文
[1]隧道并行输气管道爆炸对邻管的冲击效应分析[J]. 文霞,姚安林,陈谦,徐涛龙. 中国安全生产科学技术. 2017(01)
[2]地面爆炸载荷下埋地管道动力响应分析[J]. 梁政,张澜,张杰. 安全与环境学报. 2016(03)
[3]立式柱形钢储罐内部爆炸数值模拟及动力响应分析[J]. 庞崇安,王震. 爆破. 2015(02)
[4]拱顶钢储罐内部蒸气云爆炸冲击荷载的数值模拟[J]. 王震,胡可,赵阳. 振动与冲击. 2013(20)
[5]爆炸冲击波绕流的三维数值模拟研究[J]. 郝莉,马天宝,王成,吴开腾. 力学学报. 2010(06)
[6]爆炸载荷对埋地输气管道的动力响应和极限载荷分析[J]. 李又绿,姚安林,赵师平,么惠全,黄泽俊,曾祥国. 焊管. 2009(11)
[7]近地空中爆炸作用下钢框架结构冲击响应[J]. 张秀华,段忠东,张春巍. 地震工程与工程振动. 2009(04)
[8]地下爆炸对埋地输气管道冲击响应的数值分析[J]. 姚安林,赵师平,么惠全,曾祥国,刘永杰. 西南石油大学学报(自然科学版). 2009(04)
[9]核爆炸荷载作用下土埋钢油罐受力特性模型试验[J]. 刘新宇,马林建,马淑娜. 解放军理工大学学报(自然科学版). 2009(02)
[10]地下储液罐抗爆炸地冲击作用的流固耦合有限元分析[J]. 周建伟,方秦,张亚栋. 防灾减灾工程学报. 2009(01)
博士论文
[1]爆炸荷载作用下钢筋混凝土结构的动态响应行为与损伤破坏机理[D]. 师燕超.天津大学 2009
硕士论文
[1]大型钢储罐爆炸动力响应及热屈曲数值模拟[D]. 郑力翀.浙江大学 2015
[2]爆炸冲击荷载下油气管道的动态响应分析与安全评价[D]. 魏韡.西南石油大学 2014
[3]立式固定拱顶储罐爆炸压力下的结构应力分析[D]. 沙金成.东北石油大学 2014
[4]爆炸荷载下混凝土框架结构连续倒塌数值分析[D]. 罗洪平.西南石油大学 2014
[5]LNG储罐在爆炸冲击荷载作用下的动力响应及可靠性分析[D]. 王春梅.天津大学 2014
[6]LNG液化烃罐区燃爆风险评价及对策研究[D]. 孙晓平.中国石油大学（华东） 2013
[7]双壁低温钢制储罐抗震分析研究[D]. 芦晓会.中国石油大学（华东） 2013
[8]海洋平台储油罐安全可靠性及优化设计[D]. 刘刚.中国石油大学（华东） 2013
[9]爆炸荷载作用下大型立式圆柱形储油罐动力响应分析[D]. 李波.哈尔滨工业大学 2011
[10]爆炸荷载作用下石油化工控制室动力响应分析[D]. 刘慧颖.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：2905231
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三种方式描述的网格变形Fig.2.1Griddeformationofthreemethods
图 2.2 part 间共节点Fig. 2.2 Joint nodes between parts法时，通常还需要设置*CONTROL_ALE和*ALE，选项卡中的 DCT 可以取多个数值，取 1 时表示ler 算法，3 则是采用 ALE 算法，本文中所建立的有空气、石油、炸药、储罐，所以 DCT 值取 3。边上的两节点的距离还大，就会发生负体积，迫使定义一个平滑约束，使得节点在一定限度内移动OTHING 来实现[55]。中，动力学的相关问题都会通过离散化，进而得到Mx( t ) P( t ) F (t ) +H (t ) Cx( t )
炸药-空气位置
【参考文献】：
期刊论文
[1]隧道并行输气管道爆炸对邻管的冲击效应分析[J]. 文霞,姚安林,陈谦,徐涛龙. 中国安全生产科学技术. 2017(01)
[2]地面爆炸载荷下埋地管道动力响应分析[J]. 梁政,张澜,张杰. 安全与环境学报. 2016(03)
[3]立式柱形钢储罐内部爆炸数值模拟及动力响应分析[J]. 庞崇安,王震. 爆破. 2015(02)
[4]拱顶钢储罐内部蒸气云爆炸冲击荷载的数值模拟[J]. 王震,胡可,赵阳. 振动与冲击. 2013(20)
[5]爆炸冲击波绕流的三维数值模拟研究[J]. 郝莉,马天宝,王成,吴开腾. 力学学报. 2010(06)
[6]爆炸载荷对埋地输气管道的动力响应和极限载荷分析[J]. 李又绿,姚安林,赵师平,么惠全,黄泽俊,曾祥国. 焊管. 2009(11)
[7]近地空中爆炸作用下钢框架结构冲击响应[J]. 张秀华,段忠东,张春巍. 地震工程与工程振动. 2009(04)
[8]地下爆炸对埋地输气管道冲击响应的数值分析[J]. 姚安林,赵师平,么惠全,曾祥国,刘永杰. 西南石油大学学报(自然科学版). 2009(04)
[9]核爆炸荷载作用下土埋钢油罐受力特性模型试验[J]. 刘新宇,马林建,马淑娜. 解放军理工大学学报(自然科学版). 2009(02)
[10]地下储液罐抗爆炸地冲击作用的流固耦合有限元分析[J]. 周建伟,方秦,张亚栋. 防灾减灾工程学报. 2009(01)
博士论文
[1]爆炸荷载作用下钢筋混凝土结构的动态响应行为与损伤破坏机理[D]. 师燕超.天津大学 2009
硕士论文
[1]大型钢储罐爆炸动力响应及热屈曲数值模拟[D]. 郑力翀.浙江大学 2015
[2]爆炸冲击荷载下油气管道的动态响应分析与安全评价[D]. 魏韡.西南石油大学 2014
[3]立式固定拱顶储罐爆炸压力下的结构应力分析[D]. 沙金成.东北石油大学 2014
[4]爆炸荷载下混凝土框架结构连续倒塌数值分析[D]. 罗洪平.西南石油大学 2014
[5]LNG储罐在爆炸冲击荷载作用下的动力响应及可靠性分析[D]. 王春梅.天津大学 2014
[6]LNG液化烃罐区燃爆风险评价及对策研究[D]. 孙晓平.中国石油大学（华东） 2013
[7]双壁低温钢制储罐抗震分析研究[D]. 芦晓会.中国石油大学（华东） 2013
[8]海洋平台储油罐安全可靠性及优化设计[D]. 刘刚.中国石油大学（华东） 2013
[9]爆炸荷载作用下大型立式圆柱形储油罐动力响应分析[D]. 李波.哈尔滨工业大学 2011
[10]爆炸荷载作用下石油化工控制室动力响应分析[D]. 刘慧颖.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：2905231
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/2905231.html
