爆炸碎片撞击立式拱顶储罐穿透行为的数值模拟

摘要：

化工园区储罐发生爆炸产生的碎片对周围设备产生极大威胁,在碎片击中并破坏目标储罐后,极易造成穿透失效.为研究立式拱顶储罐在小型碎片撞击下的穿透行为,利用ANSYS/LS?DYNA软件,采用光滑粒子动力学和有限元法相耦合(SPH?FEM)的方法,对立方体碎片(质量为62 kg)撞击立式拱顶储罐(容积为200 m3)的穿透过程进行数值模拟.结果表明:小型碎片撞击储罐的穿透行为是典型的局部化毁伤,较小的碎片初始动能转化为碎片和储罐的变形能;立方体碎片穿透罐壁的最低撞击速度为97 m/s,撞击穿透过程表现为挤压、破孔、穿透和惯飞4个典型阶段;碎片撞击速度越大,穿孔直径和所需的穿透能量越大;碎片撞击角越大,壁厚越大,穿孔直径和所需的穿透能量越大.

关键词：立方体碎片;立式拱顶储罐;穿透行为;SPH-FEM;数值模拟

分类号：X93(安全工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目21576102

在线出版日期：2021-12-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：31-37