材料與結構強動載效應的預測及評估
1 背景與意義
爆炸與沖擊等強動載效應普遍存在于國防工程、基建工程和安全工程領域。在強動載效應的利用方面，國防軍事領域需要根據各種型號彈體的毀傷效能制定打擊策略；基礎建設與礦山開采領域則采用工程爆破方法進行地下掘進和資源采剝。在強動載效應的防控方面，戰略防護領域需要對重要的戰略指揮所和彈藥能源倉庫進行加固設計；生產安全領域則需要根據危險化工產品爆燃災害程度，開展風險防治和應急措施制定。北京石油化工學院安全工程學院基于上述強動載效應，針對常見巖石、混凝土材料與地面、地下建筑結構，積累了大量動態響應特征及損傷破壞預測評估方面的研究成果，能為爆炸與沖擊強動載效應的利用和防控提供技術支持。
2 技術方案及創新點
創新點：提出能考慮動態脆性破壞過程中時間效應的孕育特征時間準則，通過耦合統一強度理論和塑性流動法則，引入損傷演化方程，結合狀態方程，建立了能反映荷載等效應力歷程影響規律的新型動態損傷本構。同時，基于非線性動力學仿真軟件實現了數值化應用，為材料與結構強動載效應的定量預測及評估奠定理論基礎。
毀傷評估與安全防護：以ABAQUS和LS-DYNA為強動載效應數值仿真平臺，結合室內和現場試驗數據驗證，開展危化品生產儲存廠房爆炸響應和毀傷預測，并結合設防等級給出安全設計和加固策略。
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工程爆破智能設計：基于工程經驗公式和數值模擬，實現爆破方案設計，利用現場數據訓練機器學習模型，實現效果反饋和優化設計，能為礦山開采和地下工程建設的數智化發展及安全高效施工提供助力。
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3 推廣應用
在毀傷評估與安全防護領域，與中國五洲工程設計集團有限公司、中國兵器工業安全技術研究院及北京理工大學開展了大量深度科研合作，部分成果應用于修訂結構抗爆設計規范。在工程爆破領域，在3DMine礦業工程軟件公司、中國黃金集團、國家能源集團等多家單位成功應用，提升企業安全生產效率的同時，推動了數字化和智能化進程。
4 對接方式
聯系人：徐軒
聯系電話：18514498663
郵箱：xuxuan@bipt.edu.cn
