基于流固耦合的电缆中间接头防爆盒抗爆能力模拟研究

为分析内爆炸作用下电缆中间接头防爆盒的抗爆能力,建立了电缆中间接头在加装防爆盒情况下的数值模型,采用流固耦合的方法分别对防爆盒典型结构爆炸过程,不同中心半径比、不同端部半径比、不同形状、不同材料及是否灌装密封胶的影响进行了模拟研究。结果表明,防爆盒壳体上爆心环面及两端是承受爆炸冲击力最大的位置,应当重点防护;防爆盒的抗爆能力随着中心半径比的增大有较大增强,随着端部半径比的增大有较小增强;在相同中心半径情况下圆柱形防爆盒的抗爆能力强于阶梯形防爆盒;铝镁合金防爆盒在相同仿真条件下被炸开,其抗爆能力弱于不锈钢材质;灌装密封胶对防爆盒有较为明显的作用,其中灌装聚氨酯密封胶的表现略优于灌装环氧树脂密封胶。

纳米复合材料导热与介电性能仿真

以纳米复合材料作为研究体系,选取典型的氮化硼(BN)/环氧树脂(EP)复合材料与钛酸钡(BT)/聚偏氟乙烯(PVDF)复合材料,通过有限元方法研究了纳米填料的体积分数、粒径大小和尺寸分布对复合材料导热性能和介电性能的影响,采用均匀场理论计算了复合材料的等效热导率和等效介电常数。结果表明:随着填料体积分数的提高,BN/EP和BT/PVDF的热导率和介电常数均提高;在相同体积分数、尺寸均匀分布的情况下,BN/EP和BT/PVDF的热导率和介电常数随着粒径增大而增大;在相同体积分数、同一粒径的情况下,BN/EP和BT/PVDF的热导率和介电常数随着粒径标准差增大而增大。因此,根据具体需求适当改变填料含量、粒径大小、粒径标准差是改善材料性能的有效方法。