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爆炸冲击波在通海管路系统中的传播规律及其防护

作　者: 王宁
导　师: 张涛
学　校: 华中科技大学
专　业: 水下工程
关键词: 管路系统爆炸冲击波防护结构 MSC.DYTRAN
分类号: O383
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 33次
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内容摘要

管路系统是指用于输送各种流体介质的管路及其附属机件、泵、监视仪表和阀门的总称。其在舰艇中的作用正如人的血管系统,维系着舰艇生命力,重要性不言而喻,因此在设计时必须考虑其抵抗水下爆炸冲击载荷的能力。本文利用有限元显示非线性动力学分析软件MSC.DYTRAN,建立了管路系统、管内流体以及外部水域一体化模型,主要研究了当炸药在近距离非接触爆炸时,冲击波从外部水域进入通海管路后,沿着管路内流体传播的规律,在此基础上提出了两种防护结构形式。首先针对直管、弯管以及三通这三种典型管路形式进行计算。分别计算了炸药处于不同位置时,管口处的压力及流速。在此基础上,进一步研究了当冲击波以正入射和斜入射两种不同方式进入管路时,在这三种典型管路形式中传播的规律,以及管路系统的直径对于冲击波压力分布的影响,通过计算得出,冲击波在传播一段距离后将以平面波的形式在管路内传播。由于管路系统中还包括各种设备,也必须考虑这些设备的抗冲击能力。针对管路系统中最常见的阀门以及设备进行了建模计算,通过计算得出,冲击波到达阀门处时,其压力将急剧升高,而冲击波传入设备后,其压力将降低。在此基础上,提出了渐变管以及蓄能器这两种管路冲击波防护结构,着重计算了它们的直径以及长度(高度)对于冲击波防护效果的影响,为今后采取合适的防护结构提供了相关参考。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-17
  1.1 引言  9
  1.2 国内外研究进展  9-15
  1.3 本文的主要研究工作  15-17
2 爆炸冲击波相关理论  17-25
  2.1 水下爆炸的基本过程  17-18
  2.2 炸药爆轰波  18-20
  2.3 水下爆炸冲击波  20-22
  2.4 冲击波传播理论  22-24
  2.5 本章小结  24-25
3 爆炸冲击波在系统管路中的传播规律  25-52
  3.1 引言  25
  3.2 模型建立  25-30
  3.3 直管模型仿真计算  30-42
  3.4 弯管模型仿真计算  42-46
  3.5 三通管模型仿真计算  46-50
  3.6 本章小结  50-52
4 冲击波在设备中的传播规律及防护形式  52-68
  4.1 设备对冲击波的影响  52-59
  4.2 管路内冲击波的防护  59-66
  4.3 本章小结  66-68
5 全文总结  68-71
  5.1 本文工作总结  68-69
  5.2 本文不足及未来工作展望  69-71
致谢  71-72
参考文献  72-75

爆炸冲击波在通海管路系统中的传播规律及其防护

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