【摘 要】
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在工业过程中,特别是化工和石油化工生产中,可燃性气体得到广泛应用。由于装置设备本身的缺陷或人为因素常常会发生受限空间气体爆炸事故。因此,开展受限空间气体爆炸的研究
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在工业过程中,特别是化工和石油化工生产中,可燃性气体得到广泛应用。由于装置设备本身的缺陷或人为因素常常会发生受限空间气体爆炸事故。因此,开展受限空间气体爆炸的研究及结构的抗爆分析,对于预防和控制此类事故具有重要的研究意义和实用价值。本文主要是针对Agilent公司某型号气相色谱仪柱箱箱门进行结构设计及抗爆分析。气相色谱仪(Gas Chromatograph)的色谱柱箱内存在着H2和空气混合气体泄漏的可能。为了提高GC的安全可靠性,从柱箱结构的抗爆性考虑,即使在发生爆炸,箱门也不会破裂、抛落,用户也不会受到伤害。对柱箱内爆炸载荷的特征进行分析,研究在爆炸载荷作用下材料响应特征、破坏模式和破坏准则。设计箱门的抗爆结构并进行有限元分析。本文采用数值仿真方法,通过PROE软件建立柱箱结构的三维模型,利用ANSYS软件进行有限元分析前处理,利用LS-DY-NA3D软件进行求解,利用任意拉格朗日欧拉ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)算法、炸药爆轰产物的JWL状态方程、流体介质的材料模型和状态方程等对柱箱门结构在爆炸载荷作用下的模型进行响应研究。通过比较实验数据和模拟数据,得出如下结论:(1)固体炸药在柱箱门处的模拟爆炸载荷近似反映出该处气体真实爆炸载荷的时间分布。(2)柱箱有限元模型仿真结果较好地估计了柱箱门结构在爆炸冲击作用下的真实响应。
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