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作者:武子鹤;杨璐;徐克龙;
单位:北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室;
摘要:为研究硫化镍颗粒引发钢化玻璃自爆的风险,提出“等效临界体积膨胀率”概念,采用数值模拟的方法,分析了硫化镍颗粒尺寸、形状、所处位置对钢化玻璃自爆的影响程度。为模拟硫化镍相变过程并定量分析钢化玻璃自爆现象,该模拟通过提高硫化镍颗粒的温度使之产生温度膨胀,来等效现实中硫化镍的相变过程。通过观察硫化镍颗粒周边应力及温度变化,判断钢化玻璃自爆时最大主应力分布情况和硫化镍颗粒的体积膨胀率。结果表明:硫化镍颗粒所处位置越偏向中心位置,钢化玻璃自爆风险越大,而当硫化镍颗粒处于压应力区时,钢化玻璃几乎不发生自爆;当硫化镍颗粒形状趋于长球体时,钢化玻璃自爆风险变大,当硫化镍颗粒形状趋于扁球体时,钢化玻璃自爆风险应视颗粒的最大轴长方向来确定;安全起见,建议将硫化镍颗粒粒径大于0.12 mm时钢化玻璃自爆风险标记为极高。
关键词:钢化玻璃;;硫化镍颗粒;;玻璃自爆;;数值模拟;;风险评估;;应力集中;;体积膨胀率
基金资助:国家重点研发计划(2021YFF0602003-01)