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爆炸与冲击的仿真研究

毕小敏  
【摘要】: 随着计算机技术的飞速发展,目前对燃烧、爆炸和毒气泄漏等重大事故的安全评价,世界各国都在由以经验计算公式为基础的传统评价技术,转向以计算机模拟仿真计算为基础的数字化评价技术的方向发展。数字化安全评价技术主要是通过数字计算方法,在计算机上模拟仿真事故发生的过程,对其影响范围和危害程度做出综合分析和评价。 与传统安全评价技术相比,采用计算机数字化安全评价技术可为进一步提高安全管理,安全控制水平提供更科学的依据。 本文分析了气态、液态、气液混合态三种物质集态的物理爆炸产生机理和其破坏作用的大小,在综合分析、判断爆炸的极速性,复杂性的基础上,设定合理的假设条件,运用相关领域的理论研究,建立其数学模型,测算爆炸产生的能量;然后依据爆炸冲击波的破坏准则,得出冲击波的伤害范围。在化学爆炸方面主要是研究蒸汽云的爆炸机理、过程和其破坏作用,并从不同角度分析、总结得出蒸汽云爆炸的数学模型;并利用冲击波的超压准则推导出蒸汽云爆炸的不同伤害半径。 在分析、推导出的各种爆炸的数学模型的基础上,利用VC++面向对象的可视化优势编制程序,对爆炸过程、后果进行数值模拟,得出的爆炸的伤害范围,为事故预测,安全生产设计,安全评价提供必要的参考数据。 将开发的仿真程序运用于实际的生产环境和事故分析、调查中,对系统进行仿真试验,得出的结果与实际数据比较符合。


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