爆炸容器力学安全评判的统计分析方法

来源 :第六届全国青年计算物理学术交流会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Rainbow820710
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  本文介绍了一种基于概率统计分析的爆炸容器安全评判方法。在使用动力分析软件计算容器爆心截面外壁径向变形量的数值模拟过程中,考虑主要计算参数的随机性特征并对其进行抽样,结合Monte-Carlo方法可以获得径向变形量的随机样本数据,可基于统计分析方法,研究数值模拟数据的概率分布估计问题,然后基于"能力一要求"模型,对容器安全性能进行评判。爆炸容器力学安全评判技术包括两个方面:1、爆炸装置爆炸后的状态及产生的力学效应;2、爆炸产生的力学效应与周围介质的相互作用。在数值模拟研究中,这两个方面被作为一个整体使用动力分析软件进行研究,爆炸及其力学效应使用Euler方法描述,容器及其它结构的变形采用Lagrangian方法描述,相互之间的作用采用流固耦合技术处理。对于爆炸容器,一般最关心的是爆炸后容器爆心截面外壁的径向变形量xr,由于爆炸质量比内能em和切线模量ET等参数具有随机性,所以容器的径向变形量xr也相应具有随机性。但在以往的数值模拟研究中,对这两类随机性来源并没有采用统计方法进行分析。为了使数值模拟实验结论能够反映径向变形量xr的不确定性,根据主要计算参数的概率分布对参数进行抽样,然后采用Monte-Carlo方法计算得到一组xr的随机样本数据,再用概率分布估计方法确定x的概率分布,结合"能力一要求"模型,分析实验后径向变形量xr的统计特征。在实例中,介绍了一种柱形容器径向变形量LSDYNA数值模拟实验数据统计分析结果,估计了该容器径向变形量服从的概率分布,并给出了在一定置信度下,其径向变形量小于给定变形量概率的置信区间,即在置信度1-α下,xr小于给定变形量D的概率P(D)(即∫p(xr<D)dx,)的置信区间[PL,PU]。
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