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

来源：长江大学学报(自然科学版), 2023, 20(01): 119-126.

DOI：10.16772/j.cnki.1673-1409.2023.01.003

• 浅埋爆炸
• CFRP
• ALE
• 数值模拟
• 油气管道

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。

• 单位
  西安石油大学