舰船舱内爆炸载荷下Y形夹层板动响应及抗爆性能影响因素

针对反舰武器攻击下舰船结构抗毁伤防护问题,采用小型舱室模型实验结合有限元数值分析的方法,分析不同爆距下Y形夹层板结构的动响应特性,总结得到Y形夹层板结构面板的7种变形模式,发现面板变形模式与爆距和与其相连芯层刚度的相对强弱有关,爆距较小时面板易发生局部隆起变形,爆距较大则易发生整体碟形变形或板格变形,芯层强、面板弱时面板易发生板格变形,面板强、芯层弱时则易发生整体碟形变形,迎爆面板和V形芯层的刚度较大时背爆面面板则发生整体碟形变形。总结了Y形芯层在舱内爆炸载荷作用下的3种典型变形情况,即V屈曲I失稳、V屈曲I不变、V不变I不变;探究了迎爆面面板厚度、V形芯层厚度和I形芯层厚度对Y形夹层板结构抗爆性能的影响,发现增加迎爆面面板厚度和I形芯层厚度都可以显著降低背板变形,但增加迎爆面面板厚度会使得结构总吸能降低,增加I形芯层厚度则结构总吸能基本不变,增加V形芯层厚度则V形芯层吸能急剧下降,背板最大变形先增加再减小,结构总吸能下降。

煤磨系统一次热风管道泄爆面积确定方法研究

为降低火力发电厂煤粉制备工艺过程中潜在的粉尘爆炸风险,对一次热风管道泄爆面积定量确定方法开展研究。首先,以不同地区3个发电厂所用煤粉为例,通过实验测试得到最大爆炸压力和爆炸指数;然后,利用Ansys软件分析计算某型号中速磨机一次热风管道的抗爆强度;最后,依据《粉尘爆炸泄压指南》标准计算得到中速磨机一次热风管道的泄爆面积。结果显示:实验得到煤粉爆炸压力和爆炸指数均先随浓度的增加而增加,达到最大值后又随浓度的增加而降低;模拟计算得到一次热风管道的抗爆强度为0.014~0.14MPa;针对3个发电厂煤粉和抗爆能力不同,一次热风道需要的泄爆面积分别为0.33~0.09m^(2)、0.38~0.1m^(2)、0.2~0.06m^(2)。以上研究成果对于煤磨系统一次热风管道的泄爆设计具有参考价值。

倾斜式防爆墙抗爆性能有限元数值分析与实验验证

采用数值模拟和试验研究方法研究了倾斜式防爆墙的抗爆性能。首先基于LS-DYNA软件建立不同倾斜防爆墙的有限元数值分析模型,分析了不同倾斜角度对爆炸冲击波传播规律,防爆墙爆炸冲击反射波和墙后绕射波压力峰值的影响。最后选择70°倾斜防爆墙作为典型的倾斜式防爆墙开展了试验研究。数值分析结果表明:防爆墙体倾斜角度每减少10°,同爆距下爆炸冲击波到达防爆墙的时间延长0.1~0.5 ms,迎爆面上反射压力峰值降低0.5~1 MPa。实验表明:5 kg药球爆炸时70°倾斜防爆墙上爆炸冲击波反射压力实测时程曲线与数值模拟时程曲线基本吻合,引爆面上最大反射压力峰值为2.04 MPa,实测消波系数为80.6%,比数值模拟值提高了13.7%。70°倾斜式防爆墙能够阻挡5 kg药球间距2 m三次累计爆炸冲击。

ASTM-CFR辛烷值机常见问题及处理方法

抗爆性作为车用汽油、车用乙醇汽油等汽车燃料最重要的检测项目,是衡量油品质量和使用性能的一个重要指标。依据GB/T 5487—2015《汽油辛烷值的测定研究法》和GB/T 503—2016《汽油辛烷值的测定马达法》规定的试验方法,试验设备须选择辛烷值测定机进行相关项目的测试。本文以美国Waukesha公司制造的ASTM-CFR辛烷值试验机为例,对该类试验机在运行过程中遇到的爆震表读数不稳定、进气温度在仪器正常时间内无法升高、进气门和排气门的间隙不符合、循坏冷却水液面过低、热机油过少五类主要问题进行了阐述并提出了解决办法,有助于汽油检测人员快速解决实验过程中遇到的问题,提高汽油产品抗爆性指标的检测准确度。

FRP-混凝土-钢双壁空心柱的抗爆性能分析

纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer,FRP)-混凝土-钢双壁空心柱是一种新型混凝土组合柱,由外层FRP管、内层钢管及两管间填充的混凝土组成。针对FRP-混凝土-钢双壁空心柱在近场爆炸荷载下的抗爆性能进行了数值模拟。采用任意拉格朗日欧拉法(arbitrary Lagrangian Eulerian,ALE)进行建模,并基于已有的试验结果验证所建模型的准确性。利用验证后的数值模型,对爆炸冲击波传递过程、混凝土损伤发展、FRP管环向应变、爆炸后剩余力学性能以及参数进行了分析。结果表明,FRP管能有效约束爆炸区域内的夹层混凝土;爆炸后双壁空心柱的轴向承载力明显减小、轴向刚度明显下降;通过增加FRP管、钢管厚度,以及减小空心率能提高双壁空心柱的抗爆性能,其中前两项的影响更为显著。

抗爆设计及动力弹塑性分析研究

以构件为对象进行抗爆设计研究分析,其主要方法为弹塑性动力分析方法,结合爆炸荷载的计算、构件的变形响应、抗爆设计方法等方面进行分析和探讨,通过对爆破荷载、冲击波和低压波进行计算,研究受弯构件的弹性变形、应力和应变的线性关系,以及材料在动力、静力荷载下的特征参数的改变和变形分析。

气云爆炸下波纹板结构特征对抗爆性能影响研究

为分析波纹板结构在气云爆炸荷载下抗爆性能,减少爆炸事故中人员伤亡及财产损失,建立了基于Johnson-Cook模型和CONWEP控制方程的波纹结构数值仿真模型,并通过气体爆炸试验验证了仿真模型的准确性。通过调整波纹板厚度、坡深、波宽等参数,分析波纹结构在气体爆炸下动态响应规律。结果表明,波纹板变形量与波纹板厚度t、坡深h呈负相关,与波宽L 1、坡宽L 2呈正相关,其中,受厚度t的影响最为显著,坡深h次之,波宽L 1、坡宽L 2较小。研究结果可为高性能波纹结构抗爆设计提供技术支撑。

重要桥梁设施防护对策研究——“克里米亚大桥爆炸事件”引发的思考

在当前俄乌冲突背景下,基于克里米亚大桥爆炸事件,研究了重要桥梁设施的防护问题。现代战争条件下桥梁等基础设施面临监视侦察手段全面、打击形式精准多样、后期修复难度更大的新挑战,从结构抗爆设计、局部加固技术和快速抢修抢建技术三个方面提出了针对桥梁设施的防护举措。有助于提高交通基础设施面对不断升级的新威胁下的生存能力。

直接膨胀式制冷机组在核电厂的应用

对直接膨胀式制冷机组在核电厂的应用技术进行研究。从系统、功能、结构、性能、载荷等方面介绍直接膨胀式制冷机组在核电厂通风系统中的设计特点;重点对核级直接膨胀式制冷机组的验证方法进行分析,包括样机选取、性能试验、老化试验、抗震验证、抗爆验证和软件验证。本研究可为核电厂直接膨胀式制冷机组的设计和验证提供依据,保障核电厂冷源的安全性和可靠性。

水下爆炸冲击荷载作用下混凝土重力坝的破坏模式

考虑混凝土的高应变率效应,构建重力坝水下爆炸全耦合模型,运用显式动力分析程序LS-DY-NA,对水下爆炸冲击荷载作用下大坝动态响应进行分析,探讨大坝可能破坏模式及相应的破坏机制。研究表明,大坝破坏模式不仅与坝体的自身动力特性有关,还取决于炸弹起爆时的水下深度、爆心距及炸弹药量;重力坝坝头是抗爆性能薄弱部位,大坝可能破坏模式为上游迎爆面的爆炸成坑破坏、坝顶及坝下游面的震塌破坏、坝头与上游直面交接处及下游折坡附近的脆性冲切破坏并出现贯穿性裂缝破坏。

甲醇汽油使用性能的测试分析及综合评价

根据GB 17930-1999《车用无铅汽油》和GB 18351-2004《车用乙醇汽油》国家标准对甲醇汽油的各项性质进行了分析测试,测试了甲醇加入量对汽油抗爆性、馏程、蒸气压、热值、铜片腐蚀等性质的影响,以及不同水含量和增溶剂对汽油相分离温度的影响。测试表明,甲醇体积分数10％-15％的甲醇汽油各项性能与一般车用无铅汽油相当,可使汽油研究法辛烷值提高1．5-3．5个单位;添加2％增溶剂可使甲醇体积分数为30％、水体积分数为1．0％-1．5％的甲醇汽油在10℃的环境下不分层。

汽油抗爆剂的研究进展

汽油的无铅化及提高辛烷值是各炼厂面临的最大问题,针对近期的发展动态,分金属有灰类、有机无灰类两个类别对国内外汽油抗爆剂的研究开发进展作了介绍。其中环戊二烯三羰基锰(MMT)及环戊二烯铁(二茂铁)等已投入使用,可显著提高汽油的辛烷值并实现无铅化,实现了良好的经济价值和社会价值。而甲基叔丁基醚、碳酸二甲酯、乙醇等的广泛应用,既提高了汽油的抗爆性,又几乎不对环境造成任何污染。对于抗爆剂研究,要重视国内外在相关领域研究中所取得的经验与教训,对于新型抗爆剂的开发,需要弄清燃烧过程的微观机理,了解抗爆剂在燃烧过程中是怎样阻断爆震的以及解决爆震应抓住的主要矛盾。

不同改性ZSM-5分子筛负载Ni催化剂的正辛烷芳构化和异构化催化性能

以不同改性的ZSM-5分子筛和无定型SiO_2为载体,采用浸渍法制备了一系列Ni/NaZSM-5和Ni/SiO_2催化剂。在催化加氢脱硫反应条件下,考察了正辛烷在Ni/NaZSM-5、Ni/ZSM-5-P、Ni/ZSM-5-P-Fe和Ni/SiO_2催化下的异构化和芳构化反应性能和产物分布。采用BET、XRD、程序升温氨脱附(NH_3-TPD)、程序升温还原(H_2-TPR)以及吡啶吸附-脱附红外光谱法对催化剂进行表征。结果表明,具有较多的中强酸活性中心和BrΦnsted酸中心的Ni/ZSM-5-P-Fe催化剂具有较高的正辛烷异构化和芳构化催化活性,说明BrΦnsted酸中心能促进正辛烷异构化和芳构化反应的进行;在一定强度的酸中心和金属中心协同作用下正辛烷芳构化及异构化反应效率最高。

泡沫混凝土抗爆性能的试验研究

通过对自行设计的混凝土-泡沫混凝土-混凝土复合防护结构在爆炸冲击波作用下的吸能特性进行了试验研究,就不同密度的泡沫混凝土在复合防护结构中抗爆吸能作用进行了比较。结果表明:①复合防护结构中泡沫混凝土层具有明显的吸能作用;②随着泡沫混凝土密度的减小,经过该层后爆炸冲击波峰值应力、应变急剧衰减;③复合防护结构的抗爆吸能是以牺牲外层及泡沫混凝土来保护下层结构的。

二茂铁在汽油抗爆剂组分中电子转移性能及H_2O_2的影响

采用气相色谱 /质谱联用技术对汽油抗爆剂TKC的辅助剂进行了组分分析。结果表明 ,二氯乙烷、甲苯、四氯乙烯、乙酸正丁酯是TKC辅助剂的主要组分。以其主要组分及TKC辅助剂为溶剂 ,运用循环伏安法研究了二茂铁在铂电极上的电化学行为 ,测试了H2 O2 存在时二茂铁的循环伏安特性 ,探讨了电极反应机理和组分的协同效应。结果表明 ,在各介质中反应机理均为电化学偶联随后为化学催化反应 (EC)

内爆炸作用下抗爆单元防护隔墙厚度计算

封闭空间发生内爆炸时,由于受到周围墙体的限制,作用荷载得以加强。文中分析了结构内爆炸荷载的组成,提出了内爆炸荷载作用下抗爆墙设计的解析计算方法。通过分析表明:准静态气体荷载与冲击波荷载相比较小,但两者之比及在墙体上产生的弯矩之比随加载密度的增加呈上升趋势;爆炸当量相同的条件下,室内地面长宽比对墙体上弯矩影响较大,长宽比越小,墙体上弯矩越小,长宽比为1时,墙体上弯矩达到最小。

含氧化合物对汽油抗爆性的影响

考察了不同结构的含氧化合物对汽油抗爆性能的影响,以便汽油抗爆组分分子结构的设计和不同有机物抗爆性能的推测。在实验过程中筛选出几种酚类化合物和叔丁基含氧化合物等作为汽油抗爆添加剂。实验结果表明,这些含氧化合物具有较好的油溶性和一定的抗爆性。在酚类化舍物中混合甲酚的抗爆性最好,当添加剂的体积分数为1．0％时,加剂油的研究法辛烷值(RON)可以提高1．5。叔丁基含氧化合物大多具有比MTBE更好的抗爆性能,当添加剂的体积分数为3．0％时,加剂油的RON可以提高1．0左右,并且混合甲酚和碳酸二甲酯之间具有明显的协同抗爆作用,当添加剂的体积分数为3.0％时,可将加剂油的RON提高2．9。

异辛酸锂汽油抗爆剂的制备及应用

采用异辛酸与氢氧化锂反应制备异辛酸锂抗爆剂,通过正交设计对反应条件进行了优化,在LiOH与异辛酸摩尔比为1:1、反应时间为4 h、反应温度为70℃时产品的质量收率最高,达到93%。利用FT-IR对合成产品的结构进行表征,并对增溶剂配方进行了考察。当混合增溶剂[V(甲醇):V(MTBE):V(DMC):V(异丙醇):V(混合甲酚)=4:2:1:1:1]和异辛酸锂的质量分数分别为85%和15%时异辛酸锂可以与汽油互溶。在油溶性和腐蚀性合格的前提下,对加剂后汽油的辛烷值进行了测定,结果表明,当复合抗爆剂在直馏汽油、催化裂化汽油和90号汽油中的添加量(ω)均为2%时,三种汽油的研究法辛烷值分别提高10.7,3.2和2.8个单位。

汽油添加剂的现状与发展趋势

总结了国内外汽油添加剂的发展历程和应用情况,对主要添加剂的性质特征、作用机理及性能等进行了较全面的分析,并介绍了新型多效添加剂、生物添加剂及物理添加剂的发展情况,对汽油添加剂发展前景进行了评述。

浅水爆炸冲击荷载下高拱坝抗爆性能分析

水下爆炸冲击荷载作用下大坝动力响应较之静态荷载和地震荷载作用下要复杂得多.通过构建高拱坝水下爆炸大型数值全耦合模型,考虑混凝土材料的高应变率效应,采用三维非线性有限元法对近水面水下爆炸冲击荷载作用下的大坝动态响应进行了全性能数值仿真,探讨了高拱坝在浅水爆炸冲击荷载作用下的动力响应、潜在破坏模式及失事机理,研究了爆心距及炸药量对大坝抗爆性能的影响.研究结果表明:拱坝由于其拱形受力特点,具有较高的承压能力;在常规小当量炸药爆炸冲击荷载作用下,坝体仅产生局部开裂破坏;当大当量高能炸药在库区浅水近场爆炸时,上游面坝顶中部发生严重压碎和剪切破坏并形成上下游贯穿的裂缝,且裂缝向坝体下部扩展至1/2坝高处,导致坝体产生严重破坏.