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Journal of Yangtze University(Natural Science Edition)Agricultural Science Volumn
2023
(1)
119-126
爆炸荷载下埋地管道动力响应试验及数值模拟研究
作 者：
樊玉光;方军;崔莹;党文波;王嘉乐
单 位：
西安石油大学机械工程学院
关键词：
浅埋爆炸;CFRP;ALE;数值模拟;油气管道
摘 要：
基于设计开展油气管道浅埋爆炸试验与数值模拟，对油气管道在爆炸荷载下动力响应及CFRP（carbon fiber reinforced polymer）对防护效果进行研究。通过比对油气管道浅埋爆炸试验数据，验证了采用ALE（arbitraryLagrange-Euler）方法建立管-土耦合模型的合理性和有效性。研究结果表明，在爆炸荷载下，管道迎爆面发生凹陷变形，高应力区出现在正对爆心单元并向管道端部逐步延伸衰减。外部包裹CFRP可以有效减缓管道变形，且一定程度上增加CFRP层数可以有效降低管道等效应变，10层CFRP包裹加固的管道等效应变较6层CFRP包裹加固管道的等效应变降低56.4%。同时，在炸药量小于5kg时，浅埋爆炸荷载条件下埋地油气管道的变形不明显，爆心距大于0.6m时，管道最大有效应力衰减较快。
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