基于落锤-弹簧碰撞系统的燃气爆炸载荷模拟加载方法研究

作     者：李腾飞 钟冬望 何理 司剑峰 黄秋月 LI Tengfei;ZHONG Dongwang;HE Li;SI Jianfeng;HUANG Qiuyue

作者机构：武汉科技大学理学院武汉430065 湖北省智能爆破工程技术中心武汉430065 中铁四院集团工程建设有限责任公司武汉430063 

基　　金：国家自然科学基金项目(51904210) 湖北省重点研发计划项目(2020BCA084) 武汉科技大学研究生创新创业基金项目(JCX2021064)资助 

出 版 物：《力学与实践》 (Mechanics in Engineering)

年 卷 期：2024年第46卷第4期

页      码：796-802页

摘      要：为避免燃气爆炸实验带来的危险,可通过载荷模拟装置产生燃气爆炸载荷替代传统燃气爆炸实验。本文设计开发了一种基于落锤-弹簧碰撞系统的燃气爆炸载荷模拟装置及加载方法,通过一维弹性碰撞理论建立起了系统响应过程的运动方程,并推导得到了载荷与时间之间的函数关系;根据压力时间函数特征以正弦函数和指数函数乘积形式对燃气爆炸实测压力时程曲线进行拟合,建立了模拟燃气爆炸载荷落锤-弹簧碰撞系统参数快速计算方法;该装置及实验方法表明调整阻尼器的阻尼系数、弹簧的刚度和落锤的质量,可获得与燃气爆炸载荷特征相符的压力加载作用时长和载荷峰值。落锤-弹簧碰撞系统可以对燃气爆炸载荷进行多工况多场景的有效模拟。

主 题 词：落锤实验 燃气爆炸 载荷模拟 实验装置 弹性碰撞 

学科分类：08[工学] 0801[工学-力学类] 

D　O　I：10.6052/1000-0879-23-461

馆 藏 号：203138482...