| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 论文研究的背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.1.1 论文研究的背景 | 第10-11页 |
| 1.1.2 研究的意义 | 第11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.1 天然气管道爆炸研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 爆炸冲击作用下埋地管道的响应及破坏模式 | 第13-14页 |
| 1.2.3 SPH-FEM耦合法的应用现状 | 第14页 |
| 1.2.4 国内外现状总结 | 第14-15页 |
| 1.3 本文研究内容 | 第15-17页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第15-16页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第16-17页 |
| 第2章 天然气爆炸基本理论及管道受力模型 | 第17-30页 |
| 2.1 气云爆炸 | 第17-22页 |
| 2.1.1 定义 | 第17页 |
| 2.1.2 天然气管道的泄漏模型 | 第17-22页 |
| 2.2 物理爆炸 | 第22页 |
| 2.3 等效TNT当量的换算 | 第22-23页 |
| 2.4 埋地爆炸冲击波传播理论 | 第23-27页 |
| 2.4.1 土中爆炸的基本规律 | 第23-25页 |
| 2.4.2 土壤状态方程 | 第25-27页 |
| 2.5 埋地管线爆炸地冲击作用简化的解析解计算方法 | 第27-29页 |
| 2.5.1 爆炸地冲击作用下自由场中质点峰值压力计算 | 第27-28页 |
| 2.5.2 爆炸地冲击作用下埋地管线受力计算 | 第28-29页 |
| 2.6 本章小结 | 第29-30页 |
| 第3章 SPH-FEM耦合算法基本理论研究 | 第30-41页 |
| 3.1 SPH法的基本思想 | 第30-31页 |
| 3.2 SPH方法基本原理 | 第31-35页 |
| 3.2.1 函数的核近似 | 第31-32页 |
| 3.2.2 导数的核近似 | 第32-33页 |
| 3.2.3 函数粒子近似 | 第33-35页 |
| 3.3 SPH和FEM耦合 | 第35-38页 |
| 3.3.1 光滑粒子与有限元交界面上的接触滑移计算 | 第35-37页 |
| 3.3.2 交界面附近光滑粒子的计算 | 第37-38页 |
| 3.4 ANSYS/LS-DYNA软件介绍 | 第38-40页 |
| 3.5 本章小结 | 第40-41页 |
| 第4章 基于SPH-FEM耦合法的爆炸模型建模及验证 | 第41-50页 |
| 4.1 埋地炸药爆炸的试验模型 | 第41-42页 |
| 4.2 埋地炸药爆炸的仿真模型 | 第42-43页 |
| 4.3 材料本构及状态方程 | 第43-44页 |
| 4.3.1 土体材料模型 | 第43-44页 |
| 4.3.2 炸药材料模型 | 第44页 |
| 4.4 数值模拟结果与试验结果的比较 | 第44-49页 |
| 4.5 本章小结 | 第49-50页 |
| 第5章 爆炸冲击下并行埋地输气管道的动力响应 | 第50-68页 |
| 5.1 有限元模型的建立与ANSYS/LS-DYNA程序仿真 | 第51-55页 |
| 5.1.1 单元类型的选择 | 第51页 |
| 5.1.2 材料参数 | 第51-52页 |
| 5.1.3 管-土之间接触与SPH-FEM耦合设置 | 第52-53页 |
| 5.1.4 物理模型及网格划分 | 第53-54页 |
| 5.1.5 边界条件及内压加载 | 第54-55页 |
| 5.2 模拟结果分析 | 第55-67页 |
| 5.2.1 爆炸冲击波的传播及爆腔发展 | 第55-57页 |
| 5.2.2 管道位移变化 | 第57-60页 |
| 5.2.3 管道质点振动速度变化 | 第60-61页 |
| 5.2.4 管道的应力变化 | 第61-66页 |
| 5.2.5 管道的应变情况 | 第66-67页 |
| 5.3 本章小结 | 第67-68页 |
| 第6章 不同因素对爆炸载荷下管道动力响应的影响分析 | 第68-82页 |
| 6.1 不同并行距离爆炸冲击对管道的受力影响 | 第68-72页 |
| 6.1.1 不同并行距离的爆炸模型 | 第68页 |
| 6.1.2 有限元模型的建立 | 第68-69页 |
| 6.1.3 爆炸载荷作用下管道的等效应力分析 | 第69-72页 |
| 6.2 不同等效TNT当量爆炸对管道受力的影响 | 第72-75页 |
| 6.2.1 不同爆炸当量的爆炸模型 | 第72-73页 |
| 6.2.2 有限元模型的建立 | 第73页 |
| 6.2.3 不同TNT当量爆炸载荷作用下管道的等效应力分析 | 第73-75页 |
| 6.3 管道缺陷对管道动力响应的影响 | 第75-78页 |
| 6.3.1 缺陷管道工况模型 | 第75页 |
| 6.3.2 缺陷管道有限元模型的建立 | 第75-76页 |
| 6.3.3 缺陷管道在爆炸载荷作用下的等效应力分析 | 第76-78页 |
| 6.4 不同土介质对管道动力响应的影响 | 第78-81页 |
| 6.4.1 不同土质的工况模型 | 第78-79页 |
| 6.4.2 有限元模型的建立 | 第79页 |
| 6.4.3 管道的等效应力分析 | 第79-81页 |
| 6.5 本章小结 | 第81-82页 |
| 第7章 结论与展望 | 第82-84页 |
| 7.1 结论 | 第82页 |
| 7.2 展望 | 第82-84页 |
| 致谢 | 第84-85页 |
| 参考文献 | 第85-91页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第91页 |
