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《中北大学》 2007年
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火灾环境下LPG储罐的失效机理研究及其数值模拟

李骁骅  
【摘要】: 本文综合分析了国内外关于液化气储罐失效的研究进展。通过对相关理论进行分析的基础上,分别从内部因素(传热行为和应力分析)和外部因素(破片撞击)两个方面对火灾环境下液化石油气储罐的失效过程进行探讨,并借助ANSYS和ANSYSLS-DYNA软件对其进行数值模拟。在此基础上,分别针对内部因素和外部因素两方面,进一步分析了各参量对其的影响,并对液化石油气储罐的失效机理作初步的研究和探讨。其主要内容如下: 1.针对火灾环境,进行了液化石油气储罐的传热行为的分析,综合考虑空间和时间两方面的因素,以数学方法对传热过程进行描述。 2.尝试用有限元分析的方法和ANSYS软件的热分析模块,建立用于分析计算的球罐三维模型。并分析了不同火灾条件下,各参量对传热行为的影响。 3.在有限元传热分析的基础上,综合考虑了球罐受热后温度场及压力的变化,采用ANSYS的热-结构耦合计算方法,对球罐的应力进行分析。 4.对火灾环境下导致储罐失效的外部因素(破片撞击)进行分析,采用有限元的方法,通过有限元软件ANSYS LS-DYNA对其进行数值模拟,分析了不同条件下,破片撞击对储罐失效的影响。并从事故的多米诺效应入手,对罐间安全距离设计作初步定性的探讨。 5.对火灾环境下液化石油气储罐的失效机理进行分析,并提出了预防措施。
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