Jump to content

Расчет нагрузки на здания от ударной волны взрыва


Recommended Posts

Добрый день!

Суть задачи такова. На производственном объекте посчитали взрыв на территории и получилось, что здания не выдерживают нагрузки от ударной волны. Предложили построить защитную стену. И вот теперь озадачились вопросом, можно ли как-то проверить, хватит ли стены, чтобы здания остались целы.

Может кто-нибудь сталкивался с подобной задачей?

Link to post
Share on other sites


soklakov
1 час назад, J2K сказал:

На производственном объекте посчитали взрыв на территории и получилось, что здания не выдерживают нагрузки от ударной волны.

посчитали на коленке, али как?

эту задачу можно решить в Autodyn или Ls-Dyna.

а потом добавить в задачу защитную стену - не проблема.

Link to post
Share on other sites

http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785432301765.html  может тут есть чего ?  Надо то найти давление на фронте взрыва да и приложить его можно и к статической задаче.  Ну или как удар в сопромате считается...

 

http://sro-ural.ru/doc/site/library/doc/268.pdf  для внутренних взрывов есть давление на которое надо считать ...

Мы же считаем ветровые воздействия и с пульсацией ветра. Ну и считать взрывное воздействие как пульсацию. Вроде все просто. Кода в армии был в учебке сержантской там была какая то формула для расчета взрывного воздействия и количества взрывчатки чтобы разнести дом например. Конспектов естественно не сохранилось, они в чемодане в секретке хранились и выдавались только на время   :)

 

https://lidermsk.ru/documents/178/ekstremalnyie-vozdejstviya-na-sooruzheniya-birbraer-an-roleder-ayu-2009g/

Edited by Fedor
Link to post
Share on other sites
soklakov
21 минуту назад, Fedor сказал:

Надо то найти давление на фронте взрыва да и приложить его можно и к статической задаче.  Ну или как удар в сопромате считается...

найти давление от взрыва не проблема на коленке. проблема на коленке - учесть препятствие произвольной высоты, толщины и разрушабельности. насколько оно ослабит волну, которая идет на здание?

а может, при определенной валоподобной форме, удастся вообще грамотно отразить волну в небо.

24 минуты назад, Fedor сказал:

Кода в армии был в учебке сержантской там была какая то формула для расчета взрывного воздействия и количества взрывчатки чтобы разнести дом например.

скорее всего ею и пользовались

Link to post
Share on other sites

Если стенка устояла то к зданию волна не доберется, а если разрушилась то надо оценить при каком давлении это может произойти и вычесть его из начального :)

Снимок8.GIF

  • Нравится 1
Link to post
Share on other sites
7 часов назад, soklakov сказал:

посчитали на коленке, али как?

эту задачу можно решить в Autodyn или Ls-Dyna.

а потом добавить в задачу защитную стену - не проблема.

Изначально задача была сформулирована так:

Цитата

Прошу рассмотреть возможность выполнения расчета.
Вопросу по зданиям с постоянным пребыванием людей, а также здания пунктов управления производственными процессами без постоянного пребывания персонала не выдерживают нагрузки от воздействия ВУВ при реализации расчетных аварийных сценариев (взрыв облака ПТБ).
          При разработке возможных компенсирующих решений в рамках ОБ ОПО и в связи с невозможностью внесения конструктивных изменений в вышеуказанные здания, было предложено использование преграждающих конструкций (защитных стен) частично поглощающих и перенаправляющих ВУВ. При этом определить величину остаточной ВУВ за преграждающей конструкцией общедоступными методиками и интегральными моделями расчета не представляется возможным, в связи с чем возникает необходимость в газодинамическом моделировании (CFD-модель), для определения падающей ударной нагрузки на здания.
         В связи с отсутствием программного комплекса и специалистов для проведения расчетов в ТНН принято решение о передаче данного объема работ на субподряд. В связи с определенной спецификой расчетов прошу по возможности направить контакты организаций, которые обладают навыками выполнения расчетов.

Причем ни стоимость ни сроки пока не оговаривались. Но судя по тому, как они в меня вцепились, со специалистами в данном вопросе не густо.

 

Вы в состоянии что-то подобное решить? У меня просто профиль - пожарная безопасность и мои взрывы все это не учитывают.

Link to post
Share on other sites
soklakov
1 час назад, J2K сказал:

Вы в состоянии что-то подобное решить?

да, но долго и дорого. и это будет не cfd, а явная динамика с моделированием распространения взрывной волны, ее отражением и переотражением, а также с разрушением или частичным разрушением  конструкций.

можно, конечно, и сиэфди, но лучше забивать гвоздь молотком, а не отверткой.

1 час назад, J2K сказал:

предложено использование преграждающих конструкций (защитных стен) частично поглощающих и перенаправляющих ВУВ

так сказать - жертвенные конструкции.

Link to post
Share on other sites
a_schelyaev

Не очень понял почему задача для не CFD? Типовая  cfd задача с ударно-волновым процессом. У нас на конкурсе работ ребята с моделированием взрыва в карьере взяли первое место.

А вот как анонизм в виде дайны для таких задач не поддерживаю.

Вот пример решения верификационной задачи

https://vk.com/wall-43448029_929

 

В общем, ребят, пора уже считать задачи современными методами ;)

Link to post
Share on other sites
21 час назад, J2K сказал:

и получилось, что здания не выдерживают нагрузки от ударной волны

Странный вопрос. Обваловку из грунта вокруг опасного объекта обычно делают, что б волну вверх направить. 

Link to post
Share on other sites
1 час назад, a_schelyaev сказал:

Не очень понял почему задача для не CFD? Типовая  cfd задача с ударно-волновым процессом. У нас на конкурсе работ ребята с моделированием взрыва в карьере взяли первое место.

А вот как анонизм в виде дайны для таких задач не поддерживаю.

В общем, ребят, пора уже считать задачи современными методами ;)

А LS-DYNA - это уже не современные методы?

  • Нравится 1
Link to post
Share on other sites
Борман
2 часа назад, a_schelyaev сказал:

Вот пример решения верификационной задачи

 

Интересен сам переход от мирно покоящейся цистерны с газом к ограниченному в пространстве мирному объему газа с давлением X Атм. Хотя для всего есть инженерные методики, лично видел.. Кто-то проектировал устойчивое к взрыву здание из сендвич-панелей.

 

Обычно вопрос в другом. Не всегда понятно, что может и что не должно разрушиться при воздействии. А если что-то может разрушиться, что тоже ли это самое что "погнуться". Если да, что как сильно что-то может погнуться.. и т.д...

Link to post
Share on other sites
AlexKaz
3 часа назад, Victoria сказал:

А LS-DYNA - это уже не современные методы?

В какой-то конференции у дайны есть статья с разрушением вагона поезда, что-то там не срослось с blast loading, а вот с eos срослось, но eos тянет лишь соответствующий специалист-взрывотехник.

Вообще же взрыв или внезапный рост давления в точке пространства моделит даже Flotran с ручным ограничением значений переменных, другое дело зачем, когда есть советские методички.

И потом, ТС не атомный взрыв рассматривает - вот по нему реально нет открытой литературы. А по обычному тротилу в любой интернет-библиотеке куча книг.

Link to post
Share on other sites

Я не против расчетов взрывных явлений подходящими методами.

Я против такого утверждения

6 часов назад, a_schelyaev сказал:

А вот как анонизм в виде дайны для таких задач не поддерживаю.

В общем, ребят, пора уже считать задачи современными методами ;)

При этом LS-DYNA & AUTODYN -  лучшие для расчетов взрывов

 

  • Нравится 2
Link to post
Share on other sites
1 час назад, AlexKaz сказал:

И потом, ТС не атомный взрыв рассматривает - вот по нему реально нет открытой литературы. А по обычному тротилу в любой интернет-библиотеке куча книг.

офф. :
интересно, а в чем может быть разница по динамике, если ядерные взрывы измеряют в тротиловом эквиваленте

Link to post
Share on other sites
AlexKaz
Только что, ak762 сказал:

офф. :
интересно, а в чем может быть разница по динамике, если ядерные взрывы измеряют в тротиловом эквиваленте

Вы так спрашиваете как-будто у меня есть допуск, нету. Просто приходилось искать подробности - закрытая инфа наглухо. В свободном доступе только общая физическая теория (ну или как-то не особо такую тему сканят и выкладывают).

Судя по тому, что открыто и нарыл - далеко не все сдохнут от динамики и под завалами. БОльшая часть от других поражающих факторов. Техника - с нехилой вероятностью тоже от других. Поэтому и закрыто.

Edited by AlexKaz
Link to post
Share on other sites
a_schelyaev
8 часов назад, Victoria сказал:

А LS-DYNA - это уже не современные методы?

Да, согласен неподходяще выразился. Не методами, а методиками. А если методами, то правильнее сказать подходящими.

Для решения задачи газовой динамики и гидродинамики нужно использовать предназначенные для этого методы.

9 часов назад, frei сказал:

Странный вопрос. Обваловку из грунта вокруг опасного объекта обычно делают, что б волну вверх направить. 

Ударная волна это фронт, который распространяется во все стороны, как бы, в общем случае. Обваловка создаст переотражение волны, на нее падающей также во все стороны, из определения фронта волны. Но все, что шло выше обваловки как шло так и будет идти. А вот есть один интересный момент это локальное повышение давление у поверхности из-за трения и вот там, я предположу, что обваловку делают чтобы компенсировать это локальное дельта Пэ.

7 часов назад, Борман сказал:

Интересен сам переход от мирно покоящейся цистерны с газом к ограниченному в пространстве мирному объему газа с давлением X Атм. Хотя для всего есть инженерные методики, лично видел.. Кто-то проектировал устойчивое к взрыву здание из сендвич-панелей.

 

Обычно вопрос в другом. Не всегда понятно, что может и что не должно разрушиться при воздействии. А если что-то может разрушиться, что тоже ли это самое что "погнуться". Если да, что как сильно что-то может погнуться.. и т.д...

Подход типовой. У вас есть облако с ПДК, которое жахает. Дальше образуются продукты сгорания, которые расширяются. В итоге имеем задачу о двух баранах на мосту: один баран это продукты сгорания, а второй это атмосферный воздух. Между ними фронт ударной волны.

Дальше все сводится к хорошему численному содержимому метода и его реализации, а второе слагаемое это правильная термодинамика каждого из баранов.

В качестве НУ берете область нужной формы по вашей задаче и согласованные значения в ней для переменных решаемых уравнений. Если очень хочется, то можно и химические реакции добавить, но на практике достаточно продукты сгорания правильно прописать.

В части методики если мы имеем просто набегание волны на стенку, то есть аналитика с эмпирикой. В том же ABAQUS кнопка соответствующая. А вот если нужно смотреть переотражения и суммирование волн, то это уже CFD.

Edited by a_schelyaev
Link to post
Share on other sites
Борман
10 минут назад, a_schelyaev сказал:

Обваловка

А зачем из делают такими "косыми" ?

https://yandex.ru/maps/?l=sat&ll=38.359145%2C55.796409&z=18

Сделали бы все параллельно и перпендикулярно.

Link to post
Share on other sites
9 минут назад, a_schelyaev сказал:

Ударная волна это фронт

Вы мне еще про инварианты Римана лекцию прочитайте. :clapping:

  • Нравится 1
Link to post
Share on other sites
a_schelyaev
Только что, frei сказал:

Вы мне еще про инварианты Римана лекцию прочитайте. :clapping:

Это уже платная услуга. Обращайтесь. ;)

1 минуту назад, Борман сказал:

А зачем из делают такими "косыми" ?

https://yandex.ru/maps/?l=sat&ll=38.359145%2C55.796409&z=18

Сделали бы все параллельно и перпендикулярно.

На этот вопрос ты и сам можешь ответить.

У вояк это все рассчитывается исходя из предположения откуда прилетит, раз, и какие последствия, когда упадет, два.

Откуда прилетит чистой воды лотерея. Т.к. даже если знаем откуда полетит, то не знаем где упадет в итоге.

А второй пункт это секционирование, что если жахнет в одном месте, то личный состав и техника за соседним укрытием не пострадает. Как по мне, то там как угодно можешь секционировать, насколько бульдозеров хватит.

Link to post
Share on other sites
soklakov
В 23.11.2019 в 14:37, Борман сказал:

Обычно вопрос в другом. Не всегда понятно, что может и что не должно разрушиться при воздействии. А если что-то может разрушиться, что тоже ли это самое что "погнуться". Если да, что как сильно что-то может погнуться.. и т.д...

например, хранилище отходов должно уцелеть.

В 23.11.2019 в 17:07, AlexKaz сказал:

соответствующий специалист-взрывотехник.

у нас есть ктн из Питерского военмеха

В 23.11.2019 в 21:31, a_schelyaev сказал:

А вот если нужно смотреть переотражения и суммирование волн, то это уже CFD.

а если часть конструкций должна сломаться?

Link to post
Share on other sites
AlexKaz
3 минуты назад, soklakov сказал:

у нас есть ктн из Питерского военмеха

отдайте ТС-у на поюзать

Link to post
Share on other sites
soklakov
Только что, AlexKaz сказал:

отдайте ТС-у на поюзать

если по цене договоримся - не вопрос.

Только что, Борман сказал:

И какого хрена это значит ?

мля... я не уверен, что это не секретно. объясню в личку, если интересно. в двух словах: в многокомнатном доме может быть одна комната, которая должна уцелеть при заданном воздействии. а как при этом остальные себя будут чувствовать - не так важно. они - жертвенные конструкции.

Link to post
Share on other sites
Борман
3 минуты назад, soklakov сказал:

мля... я не уверен, что это не секретно. объясню в личку, если интересно. в двух словах: в многокомнатном доме может быть одна комната, которая должна уцелеть при заданном воздействии. а как при этом остальные себя будут чувствовать - не так важно. они - жертвенные конструкции

Счастливые люди эти европейсы. Им не важно, что это значит, им важно сколько будет ущерба. В деньгах это просто считается все..

Link to post
Share on other sites
soklakov
2 минуты назад, Борман сказал:

В деньгах это просто считается все..

это ядреные отходы. не все деньгами меряется.

уцелеть - значит отсутствуют повреждения, герметичность не нарушена, а критерии не превышены.

Link to post
Share on other sites

https://kniga-free.ru/2009/vzryvologiya-spravochnik.html  с Евтюковым с детства знакомы, в одной школе учились :)

 

Цитата

ктн из Питерского военмеха

:):):)

Edited by Fedor
Link to post
Share on other sites

200 Т/кв.м   давление -  что-то сомнительно ...

https://ru.wikipedia.org/wiki/Давление_детонации  

Если в центре в момент взрыва 20000 МПа  При увеличении объем сферы  4 Pi r*r*r /3  то есть давление должно подать по кубическому закону при удалении от центра то есть очень быстро. Если радиус увеличился в десять раз то давление снизилось в тысячу ...  

Edited by Fedor
Link to post
Share on other sites
a_schelyaev
В 26.11.2019 в 13:35, soklakov сказал:

а если часть конструкций должна сломаться?

Смотря какая конструкция.

Link to post
Share on other sites
  • 10 months later...
В 22.11.2019 в 16:45, J2K сказал:

Добрый день!

Суть задачи такова. На производственном объекте посчитали взрыв на территории и получилось, что здания не выдерживают нагрузки от ударной волны. Предложили построить защитную стену. И вот теперь озадачились вопросом, можно ли как-то проверить, хватит ли стены, чтобы здания остались целы.

Может кто-нибудь сталкивался с подобной задачей?

 

Edited by rasta89
Link to post
Share on other sites
  • 1 year later...
Chardash

В копилку, если еще не называли эту литературу https://www.ozon.ru/product/avarii-i-katastrofy-preduprezhdenie-i-likvidatsiya-posledstviy-kniga-4-1076968/?sh=AUqgt6MU . Погуглил, не нашел в продаже, есть в бумажном варианте

Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий Автор: Котляревский В.А.

 

 

Edited by Chardash
Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.



×
×
  • Create New...