Matematická analýza odezvy konstrukce výbuchové komory na účinky výbuchu

Vratislav Košek

Diplomová práce

Mathematical Analysis of the Response of the Experimental Chamber Structure to the Effects of an Explosion

Anotace:

Předmětem této diplomové práce je analýza odezvy modelu výbuchové komory na zatížení způsobené výbuchem s využitím numerické simulace. K řešení problému byla použita metoda konečných prvků pomocí výpočetního programu LS-DYNA. V úvodu práce je popsána obecná teorie výbuchu, včetně vybraných empirických vztahů týkajících se výbuchu a šíření rázové vlny. V další kapitole jsou představeny možnosti vybraných protivýbuchových opatření. Vlastnímu modelování výbuchové komory pomocí programu LS-DYNA předchází předběžná studie použitelných metod řešení v tomto programu. Tato studie zahrnuje analýzu vlivu jednotlivých vstupních podmínek a parametrů, nastavení sítě na časový průběh kontaktních tlaků a chování rázové vlny. Na základě této studie byl poté vytvořen výpočetní model výbuchové komory, na kterém byla provedena analýza vlivu velikosti odlehčovacího otvoru.

Abstract:

The subject of this master thesis is the analysis of the response of the explosion chamber model to the load caused by detonation using numerical simulation. The finite element method was used to solve the problem using the LS-DYNA calculation program. In the introduction of the thesis, the general theory of the explosion is described, including some empirical relations regarding the explosion and the propagation of the shock wave. In the next chapter, the possibilities of selected anti-explosion measures are presented. The actual modeling of the explosion chamber using the LS-DYNA program is preceded by a preliminary study of applicable solution methods in that program. This includes an analysis of the influence of individual input conditions and network setting parameters on the time course of contact pressures and shock wave behavior. On the basis of this study, an own computational model of the explosion chamber was created, on which the influence of the size of the ventilation opening was analyzed.

Klíčová slova

výbuch, numerická simulace, LS-DYNA, tlak, rázová vlna

Keywords

explosion, numerical simulation, LS-DYNA, pressure, shockwave

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 17. 4. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 30. 5. 2023
• Vedoucí: Miroslav Mynarz
• Oponent: Lucie Mynarzová

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta bezpečnostního inženýrství

Magisterský studijní program / obor:
Požární ochrana a průmyslová bezpečnost / Technika požární ochrany a bezpečnosti průmyslu