基于SPH-FEM耦合算法的埋地输气管道近场爆炸冲击动力响应

摘要：

利用ANSYS/LS-DYNA和LS-PREPOST前后处理模块,建立基于光滑粒子流体力学-有限单元法(SPH-FEM)耦合的土中爆炸模型.结果表明,土中爆炸波峰值压力随比例爆距的衰减规律与经验曲线基本一致,且瞬时爆腔尺寸也和相关经验描述吻合较好,从而验证了方法的可行性与准确性.针对X80大口径高压输气管线在土中近场爆炸的冲击响应过程,建立管-土-炸药耦合模型,分析起爆后不同时刻爆腔形状的演变过程(从球状到椭球状),得到不同时刻管体扰动(变形与受力)与土壤介质压缩形态的内在联系,详细描述管体迎爆面、背爆面测点的位移及应力特征,并反映最大冲击应力的截面分布情况及其在不同时刻的出现位置,最后,基于应变极限判断受冲击管道的失效情况.研究采用的耦合算法可为管道防爆研究提供新思路,对爆炸灾害下管体及周边结构的风险评估提供基于模拟分析的定量依据.

关键词：SPH-FEM耦合算法、输气管道、土中爆炸、动力学响应、数值模拟

所属期刊栏目：38

分类号：TE881(石油、天然气储存与运输)

资助基金：四川省重点实验室开放基金YQXF201601

在线出版日期：2018-04-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1326-1334