蒸气云爆炸作用下钢储罐动力响应的双向流固耦合分析

作者：胡可; 赵阳^*; 王钢; 郭艳军

来源：振动与冲击, 2018, 37(15): 199-224.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2018.15.028

• 钢储罐
• 蒸气云爆炸
• 爆炸荷载
• 流固耦合
• 超压
• CFD

对于钢储罐内部发生的蒸气云爆炸,储罐结构在爆炸流场的作用下会产生运动与变形,这些运动变形又会反过来作用于内部爆炸流场,因此求解钢储罐在内爆作用下的结构动力响应实际上是一个复杂的双向流固耦合问题。利用弱耦合方法,基于ANSYS Workbench仿真平台建立了能够有效模拟内部爆炸流场与钢储罐结构相互作用的双向流固耦合模型,获得了钢储罐的结构动力响应。同时,进行了解耦计算,并将解耦与耦合两种方法进行了对比分析。研究表明:在内部蒸气云爆炸作用下,钢储罐结构最大塑性应变一般出现在顶盖与罐壁的环向连接处,该区域会因塑性应变最先超过失效应变而发生破坏;耦合分析所得钢储罐结构变形情况和与失效破坏模式与解耦分析所得结果大致相同,解耦分析可以较为方便地进行内爆作用下的钢储罐结构动力响应与薄弱危险区域的初步预测。

• 单位
  浙江大学; 四川电力设计咨询有限责任公司