在分离式Hopkinson拉杆实验中确定临界实验条件的经验方法

在分离式Hopkinson拉杆实验中,常常需要获得试样在经历一个拉力脉冲拉断情况下的最低应变率,而在分离式Hopkinson拉杆装置中确定对应最低应变率的发射压力需要进行多次尝试性实验。为了更好地解决这一问题,提出一种简单的经验方法,可以通过一次拉断的实验结果计算出一个拉力脉冲拉断试样需要的最小发射压力及相应的应变率,进一步可以预测不同发射压力下的应变率。对4种铝合金试样进行拉伸实验,结果表明,利用提出的经验方法得到的应变率结果与实验结果吻合较好,可以有效地对发射压力和实验应变率进行预估。     

亚临界航速时双船水压场数值计算与实验研究

基于RANS方程,采用VOF方法,选用SST湍流模式,对两艘不同排水量Wigley船同向航行时的水压场进行了数值计算,并开展了双船水压场的实验研究,计算结果与实验结果吻合良好。研究表明:双船在浅水中航行时,由于两船及其引起的兴波相互作用,双船水压场负压峰值和负压延时等特征与两船相对位置密切相关,与单船水压场特征有明显区别。     

延安新区压实Q_2黄土增减湿高压压缩变形特性

为研究压实Q2黄土在高压力条件下的增减湿高压压缩变形特性,采用DGD系列型高压固结仪分别对不同初始压实度和不同初始含水率条件下的压实Q2黄土试样进行高压压缩试验,分析压实Q2黄土压缩变形特性随初始压实度和初始含水率的变化规律;运用不同方法对压缩试验成果进行整理,分析侧限条件下压实Q2黄土应力应变关系特点。结果表明:压实Q2黄土的压缩变形特性受初始压实度和初始含水率的影响较大,在最大压实度和最优含水率处的压缩变形量最小;初始压实度不同,拟合压实Q2黄土应力应变关系曲线的函数也不同,在较低初始压实度条件下,用双曲线拟合效果较好,此时割线模量与应力呈线性关系,在较高初始压实度条件下,用幂函数拟合效果更好。     

顶部开口条件下油罐油气爆炸数值模拟

根据油罐油气爆炸特性,基于RNG k-ε湍流模型、Finate-Rate/Eddy-Dissipation化学反应模型和相应的控制方程,采用SIMPLE算法对顶部开口条件下油气爆炸发生与发展过程进行了数值模拟。基于数值模拟结果分析了顶部开口条件下油罐油气爆炸罐外超压和火焰特征,与实验结果吻合良好,该模型可以用来预测顶部开口条件下油罐油气爆炸强度。     

易燃可燃介质的压力容器火灾事故处置对策探讨

压力容器内的工作介质大多为易燃、易爆和有毒物质,一旦发生泄漏或火灾事故,就会造成重大经济损失和人员伤亡。根据压力容器的形状、结构特点、火灾特点和多年参加压力容器火灾事故处置取得的经验,提出处置压力容器火灾事故的基本对策。     

应用压力间断解析解修正AUSM+-up格式

AUSM+-up格式是近年来发展的AUSM类格式,通过在对流通量中引入压力耗散,同时在压力通量中引入速度耗散,使之在各种马赫数下均有良好的收敛性和稳定性。然而,通过对格式的分析,我们发现当马赫数为零时,在压力间断位置会出现质量通量无穷大的非物理现象。为了克服这一缺陷,采用特征线法获得了压力间断问题的解析解;以此为基础,对对流通量中的压力耗散项进行修正,发展出新的AUSM+-up格式。以新的格式对不同速度驱动下的冲击波发展、不同强度压力间断问题和激波衍射问题进行了仿真,计算结果与理论解吻合得较好。     

立式拱顶油罐罐顶凹瘪变形测量方法

拱顶油罐罐顶的变形程度是油罐使用状态鉴定的重要参数之一。罐顶变形大部分为凹瘪变形,对罐顶凹瘪程度的测量包括凹瘪度和凹瘪面积。分析了现有罐顶变形测量方法的优缺点,在已知油罐罐顶曲率半径R和内直径D的基础上,通过皮卷尺和量油尺测量变形测量点与罐顶中心的水平距离XXN和垂直距离YXN,利用几何关系得出测量点的凹瘪度计算公式;凹瘪面积的估算分为罐顶中心有变形和无变形2种情况,利用球缺上表面计算方法得出估算公式。利用该测量方法实际测量了一座500 m3的洞库拱顶变形油罐,得出了测量和计算结果,并分析了测量误差。     

Effect of particle gradation of aluminum on the explosion field pressure and temperature of RDX-based explosives in vacuum and air atmosphere

To optimize the energy output and improve the energy utilization efficiency of an aluminized explosive, an explosion device was developed and used to investigate the detonation pressure and temperature of R1 (Al6) aluminum powder and the aluminum powder particle gradation of R2 (Al6+Al13), R3 (Al6+Al24) and R4 (Al6+Al flake) in a confined space. By using gas chromatography, quantitative analysis and calculations were carried out to analyze the gaseous detonation products. Finally, the reaction ratios of the aluminum powder and the explosion reaction equations were calculated. The results show that in a confined space, the quasi-static pressures and equilibrium temperature of the aluminum powder in air are higher than in vacuum. In vacuum, the quasi-static pressures and equilibrium temperatures of the samples in descending order are R1>R3>R4>R2 and R3>R4>R1>R2, respectively. In air, the quasi-static pressures and equilibrium temperatures of the samples in descending order are R1>R2>R4>R3 and R1>R4>R2>R3, respectively. R4 (Al6+Al flake) and R3 (Al6+Al24) have relatively higher temperatures after detonation, which shows that the particle gradation method can enhance the reaction energy output of aluminum during the initial reaction stage of the explosion and increase the reaction ratio by 10.6% and 8.0%, respectively. In air, the reaction ratio of Al6 aluminum powder can reach as high as 78.16%, and the reaction ratio is slightly reduced after particle gradation. Finally, the reaction equations of the explosives in vacuum and in air were calculated by quantitative analysis of the explosion products, which provides a powerful basis for the study of RDX-based explosive reactions.     

倾斜地面上软体油罐储油形态数值分析

软体油罐罐体与罐内液体的相互作用为典型的流构耦合问题。采用有限元分析软件LS—DYNA，首先通过控制体积法得到了软体油罐充液后的有限元模型，然后采用任意拉格朗日欧拉算法分析了地面倾斜时软体油罐的形态表现，研究了储液体积恒定时，地面倾角与储液高度的关系。提出了倾斜地面上软体油罐体积计算的修正公式，模拟情况和实际情况比较接近，为软质储液容器的测量及误差修正提供了重要的参考依据。     

瓦斯爆炸波自激励效应的实验研究

基于爆炸波的发展机理在气体爆炸防护技术研究中的重要性,通过实验对密闭通道中瓦斯爆炸波的传播特征及规律进行了研究。结果表明,瓦斯爆炸传播过程中,压力波对火焰波既有促进作用又有抑制作用,不同阶段的主导作用不同;而火焰波对压力波也会产生影响,不但会加强压力波的超压和振幅,而且会使压力波上升段压缩、下降段拉伸,最终可能发展为爆震波,对巷道内的建筑、设备造成极大的破坏。