【摘 要】
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针对浅埋高压管道在爆破荷载下管壁应力变化规律的问题,根据弹性力学基本原理将埋地管道简化成圆筒受压力模型和弹简支梁模型,建立了爆破荷载作用下浅埋高压管道管壁环向应力
【机 构】
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中铁港航-武汉科技大学爆破技术研究中心 湖北 武汉 430065;武汉科技大学理学院 湖北 武汉 430065
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针对浅埋高压管道在爆破荷载下管壁应力变化规律的问题,根据弹性力学基本原理将埋地管道简化成圆筒受压力模型和弹简支梁模型,建立了爆破荷载作用下浅埋高压管道管壁环向应力、 径向应力和轴向应力的理论表达式.借助LS-DYNA,采用动力松弛法对管道内压进行初始化,内压10MPa情况下管壁第一主应力的初始化结果与理论结果之间误差不超过0.05.结合流固耦合算法模拟了多种工况下炸药爆炸对管道的影响,分析了不同炸药布置方式下管道各位置的应力时程曲线,发现小药量远距离爆炸时,由于爆炸荷载和管道内压作用方向相反,而管道产生的挠度较小,轴向应力很小,所以管壁Mises应力会减小;而大药量或者近距离爆炸时,管道挠度较大,管壁轴向应力很大,Mises应力会增大.爆炸荷载作用下浅埋高压管道的破坏原因是管道挠度过大,管壁轴向应力增大,导致管道正对爆源位置应力超过强度极限而发生塑性屈服.
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