瓦斯爆炸对地下巷道破坏效应的数值模拟分析

来源期刊：湖南科技大学学报自然科学版2019年第4期

论文作者：朱邵飞 叶青 柳伟 贾真真 杨卓华

文章页码：17 - 23

关键词：瓦斯爆炸;管道;耦合效应;数值模拟;

摘    要：为了研究瓦斯爆炸对地下巷道壁面结构的冲击作用规律以及瓦斯爆炸与巷道壁面耦合效应,利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立管道物理模型,数值模拟了耦合和解耦合条件下管道内瓦斯爆炸压力变化、压力等值线分布、能量变化及管道等效应力的变化情况.模拟结果表明:（1）耦合效应下对爆炸流场内部的冲击超压大小的影响基本上可以忽略;（2）解耦合条件下,管道的应力等压线分布呈现较规则同心环,而耦合条件下,在整个传播过程管道内等压线分布处于紊乱状态,可知在耦合效应下瓦斯爆炸流场在巷道中会变得更加复杂;（3）等效应力分布导致管道多次轻微变形,但第1次变形破坏最为有效,可知瓦斯爆炸时应力波是随着时间的推移逐渐减少.研究结果能够对地下巷道的设计提供一定的理论指导,对减小瓦斯爆炸的损失也具有重要的现实意义.