高压储气罐

揭示低速大碎片冲击失效规律

该储罐在碎片冲击下呈现三种失效模式，且爆炸碎片质量随内压升高而减小、速度增大，径向超压大于轴向，为防护设计提供依据。

Yu, Wang · 黄正祥 · Jia, Xin · 陈国鑫 · 祖旭东 · Jianjun, Shi

Mechanics of Advanced Materials and Structures 2025

具体参数

失效模式临界内压

{'zh': '18', 'en': '18'} MPa

穿透临界内压

{'zh': '9', 'en': '9'} MPa

变形临界内压

{'zh': '0', 'en': '0'} MPa

快速穿透冲击角

{'zh': '>75', 'en': '>75'} °

局部纤维损伤冲击角

{'zh': '<60', 'en': '<60'} °

技术优势

明确安全工作临界值

只有内压达到 18 MPa 时冲击才会引发爆炸，0 MPa 仅变形、9 MPa 仅穿透，为危险评估提供明确边界。

发现角度敏感性规律

大入射角（>75°）导致前壁快速穿透，小角度（<60°）仅损伤外层纤维，可据此针对不同方向采取防护措施。

应用场景

• 储罐防爆设计：依据临界压力与角度损伤规律制定安全裕度，防止爆炸。
• 结构冲击防护：针对大质量碎片冲击，优化罐体朝向和局部增强设计。
• 压力容器安全评估：预测爆炸碎片和超压分布，评估储罐群连锁风险。