化工罐区两源爆炸冲击波耦合作用机理及增韧原理

发布时间：2023-08-18 19:32

　　化工罐区作为化工成品与原料的重要集散基地,是化工园区的重要组成部分。因罐区内储罐排列紧密且储存介质具有易燃、易爆特性,一旦发生火灾爆炸事故易引发多米诺效应,造成周边其他储罐的破坏失效。爆炸冲击波作为导致多米诺事故发生的主要致损因子,其中多源冲击波耦合作用时有发生,相比单个冲击波作用将造成更严重的事故后果。因此,研究多源爆炸冲击波耦合作用机理及增韧原理,对遏制园区多米诺事故具有实际意义,本文以其中的两源冲击波耦合作用为例进行分析,主要内容如下:(1)不同起爆时间间隔两源冲击波耦合作用对储罐破坏影响分析。确定冲击波耦合作用的不同情况,构建储罐受爆炸冲击作用的全尺寸实际场景模型并通过小尺寸储罐冲击实验进行可靠性验证。考虑单荷载爆炸、两荷载爆炸中同时起爆以及起爆时间间隔分别为2ms、4ms、6ms和8ms的6种情况,对冲击波耦合作用下超压在空气域中的传播规律以及在罐壁表面的分布规律进行研究,并从能量损耗、罐壁应力、变形位移和储罐宏观破坏形状四个方面分析不同起爆间隔对储罐破坏的影响。(2)同时起爆两源冲击波耦合作用下储罐动力学响应分析。对四种两荷载夹角情况下储罐动力学响应的变形位移、速度与振动加...

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 圆柱薄壳结构受爆炸荷载动力学响应研究
        1.2.2 基于贝叶斯网络的风险分析研究
        1.2.3 系统韧性研究
        1.2.4 当前研究存在的不足
    1.3 主要研究内容与思路
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 论文技术路线
第二章 不同起爆时间间隔两源冲击波耦合作用对储罐破坏影响分析
    2.1 引言
    2.2 有限元模型建立
        2.2.1 冲击波耦合作用的不同情况
        2.2.2 模型几何尺寸
        2.2.3 单元类型和模型参数
        2.2.4 模型可靠性验证
    2.3 爆炸冲击波传播与超压分布
        2.3.1 冲击波在空气域中传播规律
        2.3.2 罐壁表面超压分布规律
    2.4 能量损耗
        2.4.1 动能
        2.4.2 内能
        2.4.3 总能量
    2.5 储罐破坏情况分析
        2.5.1 最大应力
        2.5.2 最大位移
        2.5.3 宏观破坏形状
    2.6 本章小结
第三章 同时起爆两源冲击波耦合作用下储罐动力学响应分析
    3.1 引言
    3.2 变形位移
    3.3 速度与加速度
        3.3.1 罐壁移动速度
        3.3.2 罐壁振动加速度
    3.4 应力与应变
        3.4.1 罐壁动态应力
        3.4.2 罐壁动态应变
    3.5 破坏失效模式及机理
        3.5.1 储罐失效模式
        3.5.2 储罐破坏机理
    3.6 本章小结
第四章 两源冲击波耦合作用下化工罐区多米诺效应分析
    4.1 引言
    4.2 多米诺效应相关概念
    4.3 基于贝叶斯网络的风险分析
        4.3.1 理论介绍
        4.3.2 计算流程
    4.4 化工罐区实际场景分析
        4.4.1 场景一
        4.4.2 场景二
        4.4.3 场景三
        4.4.4 场景四
    4.5 本章小结
第五章 两源冲击波耦合作用下化工罐区增韧措施探究
    5.1 引言
    5.2 储罐韧性定量表征与分析
        5.2.1 韧性的理论计算方法
        5.2.2 储罐韧性定量表征
    5.3 罐区增韧措施研究
        5.3.1 罐内液位高度
        5.3.2 罐顶类型
        5.3.3 储罐壁厚
        5.3.4 防爆墙高度
        5.3.5 储罐间距
    5.4 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3842813