spring 文章目录：
1、一枚铁钉变防盗神器 台州阿sir阮林根引来老外拜师2、分享：防爆门抗爆性能数值分析3、防盗网的任性造型，藏着福州人50年的生活方式…
一枚铁钉变防盗神器 台州阿sir阮林根引来老外拜师
【摘要】 16日，浙江省公安厅公布消息，由公安部主办的第五届“我最喜爱的人民警察”评选活动正式启动，首批20名候选人名单新鲜出炉。46岁的阮林根，也是候选人之一。
阮林根给尼日利亚官员讲解“安全防范”经验
浙江在线台州9月16日讯(浙江在线记者 吴佳蔚)凭借“一枚铁钉”防盗法而被广大老百姓誉为“防范达人”的浙江省台州市公安局椒江分局海门派出所副所长兼衙门巷社区民警阮林根，以他十年如一日的工作热情，在安全防范上自成一派，而他发明的防盗“神器”，已经申请了至少10样专利。
一枚铁钉反复琢磨 向小偷“学艺”练就防盗绝技
说到防盗技巧，阮林根可是业内出了名的“大师级”人物，他名传江湖的“一枚铁钉”防盗法也被不少同行及普通百姓所效仿。
老阮所在的衙门巷社区位于椒江的老城区，随着外来流动人口的剧增，盗窃等侵财性案件频频发生。在工作中，老阮发现，老式铝合金防盗窗锁不安全，小偷用工具在外面一捣鼓，便开了。反复琢磨后，他找到一个法子：在两扇铝合金窗的交合处，横向钻一个孔，孔中插一枚铁钉，就像以前的门栓一样，便安全了。许多社区住户都照样子做了。
但有一天，一居民打来电话说，他装了铁钉，但窃贼竟连窗门都没撬就入室盗窃了。怎么回事？后来这个小偷被抓，老阮为搞清楚那贼是怎么破了自己的“机关”，专门到看守所“讨教”。
“你这孔是水平钻的，我在窗外垫双手套，用榔头轻轻地敲，钉子就会慢慢退出来！”小偷说。
老阮听明白了，马上又在家做实验研究改进方法，最终他想到：从上往下45度角钻孔，铁钉就震不出来了。
不久，有个陈大爷提出来：他不喜欢关着窗户睡觉，如何防盗。老阮说，好办，铝合金窗一边打开，但缝隙小于16厘米(这样人头便钻不进)，另一边则由铝合金框朝外钻一个洞，同样装一枚铁钉就行。
“那用一块磁铁，钉在木头上从窗缝伸进去，就能把安装的铁钉给吸了。”有热心居民提建议。
“把铁钉换成铜钉就OK了。”老阮终于想到了完美的办法。
阮林根向群众讲解如何防盗
外国阿sir来“拜师” 誓把阮式防范学个遍
阮林根“出名”后，来学习取经的人络绎不绝，全省乃至全国各地不少公安机关邀请阮林根上门授课。只要能挤出时间，阮林根都会前去授课。他已被邀请到江苏、新疆、福建、安徽等省区市公安机关以及多所警察院校进行交流授课100余次。
为了更好地发挥阮林根的示范效应，椒江分局专门在海门派出所建立了“阮林根式好民警培育基地”，许多民警自愿来这里跟班学习，还有单位集体来参观。陆续下来，阮林根已收了82名“入室弟子”。
阮林根的“研究成果”不仅在国内产生巨大影响，还吸引了国外同行。
4月22日下午，在浙江警察学院研修交流学习犯罪防控的26名尼日利亚政府官员，来到椒江区公安分局海门派出所，参观该所预防犯罪中心和市民安防直通车。这群“老外团”中不少人从事警察职业。
当老外们看到琳琅满目的防盗“神器”时，不禁发出惊叹，“太神奇了！这些都是用来对付小偷的吗？”
阮林根向学生们展示“防盗神器”
据访问团代表介绍，在尼日利亚，入室盗窃等侵财案件发生的频率相当高。所谓天下乌鸦一般黑，不论身在哪个国家，小偷们的作案手法都惊人的相似，爬窗、撬锁都是盗窃行当的“基本功”，当地警方一直苦于防范无方。
“阮警官的这些方法太好了，我们一定要把这套防范方式带回尼日利亚去，不仅要教给所有的警察，还要教给当地的居民，让小偷彻底‘无缝可钻’。”一位尼日利亚警察说，除了要学习阮式防范，他还要采购一大批阮林根发明的防盗工具带回国，分发给亲友们。
据悉，在这些防盗“神器”中，阮林根已申请了至少10样专利。
他笑称，看到大家用上自己发明的小玩意，保证了家中的安全，特别有成就感。
“只要老百姓安心了，我就放心了。”阮林根说。
分享：防爆门抗爆性能数值分析
煤矿井下作业经常发生瓦斯、煤尘爆炸，产生大量一氧化碳等有毒气体，直接造成安全事故[1]。矿用防爆耐压密闭门（简称防爆门）是规避事故的重要安全装备，其抗爆性能已成为煤矿井下生产装备的研究热点之一，对提升我国煤矿安全生产保障水平等具有重要意义[2]。
在抗爆性能研究方面，Katherine A[3]提出了一种分析救生舱的抗爆性能的数值计算方法，通过将爆炸的动载荷转化为静载荷的方式，均匀加载到救生舱的舱体上，并进行舱体结构的抗爆性能研究。Houf W G等[4]深入研究了瓦斯爆炸后舱体的变形情况，揭示了在瓦斯冲击波作用下舱体的变形规律。刘建英等[5]将泡沫铝夹芯板材料作为舱门，通过加强筋的固定作用强化舱体，通过数值计算了移动式救生舱的强度要求与安全系数。宋胜伟等[6]采用ANSYS仿真软件模拟舱体内的自动隔离门不同外界环境下的应力应变情况。吴广明等[7]通过LS-DYNA有限元软件仿真研究了舱室内在爆载荷作用下铺设凯夫拉防护材料发生的动态响应规律，建立了动态响应的有限元模型及舰艇舱室结构模型。王文娟等[8]在有限元方法的基础上通过结构动力分析的方式系统研究了煤矿的避难硐室中的密闭门在爆炸载荷作用下的受力及变形情况。
本文针对防爆门的设计和结构模型，采用显式非线性动力分析方法，通过建立有限元仿真模型，数值分析防爆门抗爆性能响应。
1. 防爆门的设计要求及结构模型
在实际应用中，防爆门采用一种整体式的应用结构，门体为密闭式，防爆门的门体结构如图1所示。防爆门的门体为矩形结构，宽1120 mm，高2120 mm；防爆门的铰链联接板是门体的联接零件，长60 mm，厚225 mm；防爆门的门扇厚约200 mm，并且门扇的边缘安装有耐高温的密封条；防爆门门体的内腔尺寸约为1000 mm×2000 mm，防爆门门体的内腔四角具有圆形外观；加强筋是防爆门上关键的固定件，排布在门体的门扇内腔中。防爆门的主要联接材料是Q345钢，门体结构主要由Q345钢的扁条焊接而成，门体中间及门框均采用Q345钢的扁条联接。
防爆门主要零件的材料均采用Q345钢，如铰链、加强筋、大齿轮、手轮结构、盖板结构、门板焊件等零件；防爆门传动结构采用Q235钢来保证部件的刚性及稳定性；门体中的把手结构采用ZG45；门体中主要零件的联接部件，如螺母、螺栓、销钉、垫片、钢盖、螺母等均使用材料304不锈钢；通过铆钉铆接304不锈钢表面拉丝板作为外观门板；防爆门的观察结构采用高强度的防爆抗压玻璃；防火材料为MT113隔离抗静电的胶条材料。建立防爆门的三维模型如图2所示。在防爆门实际加工过程中，通过门栓将门框固定起来，门框通过铰链来联接，因此在数值仿真中将防爆门设定为固定约束[9]。
防爆门需要拥有一定的抗爆压力才能满足防护需求，至少能够承受0.6 MPa的压力，并且能够承受瓦斯爆炸产生的三角冲击波压力300 ms，其中防爆门的整体结构及关键部位承受的最大三角形冲击波压力为1 MPa。
2. 有限元仿真分析模型
防爆门的数值仿真分析主要考虑爆炸冲击波作用的外界条件引起门体结构的应力破坏及应变变形。防爆门门体的位移变形是非线性变化的，因此在数值仿真中采用ANSYS软件中的显式非线性动力模块——LS-DYNA分析模块来进行分析，研究防爆门在爆炸环境下的变形情况及抗爆性能。
2.1 仿真模型2.1.1 单元类型的选择
为了提高防爆门抗爆性能的模拟准确性与理论计算求解的正确性，需要根据防爆门的实际尺寸进行建模，对防爆门主体结构进行网格划分的同时，需要合理简化门体的一些部件，便于研究防爆门在爆炸冲击波下的形变情况，这便需要对仿真的单元类型进行合理选择[11]。考虑到防爆门的结构及计算需求，在ANSYS软件的模块程序LS-DYNA中，选择实体单元与弹簧阻尼单元作为仿真单元类型。在单元类型的选择中，主要针对防爆门的门体结构进行仿真处理，采用软件中的SOLID 164实体单元对门体结构进行整体的网格划分，采用软件中的COMBI 165弹簧阻尼单元对门体的销钉、螺栓等联接处进行局部的网格划分。
2.1.2 仿真网格划分
防爆门门体的结构特征较为复杂，需要对不同的表征参数进行多次实验研究，数值仿真也需要更精细的参数设置，本次仿真的网格划分参数如下：门体的划分的最大单元为25 mm，门体上零件联接处的细节部分划分的最大单元为15 mm，其比例系数设定为默认的参数1。设置好仿真参数后，对门体进行网格划分，划分的单元共135766个，如图3所示。
2.2 材料关系模型与特性参数
防爆门在冲击波作用下会产生弹塑性变形。对防爆门材料而言，重点是考虑与稳定有关的弹塑性本构模型及材料的应变率，有限元分析时选用LS-DYNA中材料模型Johnson-Cook[12]。
根据防爆门设计中各零部件的材料选择，防爆门的主要材料为Q345钢、Q235钢、ZG45钢等，材料的特征参数如表1所示。
2.3 仿真的边界条件及初始条件
防爆门的结构较为稳定，不存在相对松动的零部件，设定防爆门的初始条件下稳定可靠。门体各结构中没有焊接应力存在，焊接部位对门体结构无影响；防爆门各零件间没有安装变形，螺栓等联接件的预应力不影响门体结构特征。
2.3.1 边界条件
设定防爆门在承受爆炸条件下的冲击波时，冲击波的冲击压力直接作用于迎爆面上，门框上的铰链及其他零部件没有过定义接触情况的发生，在模拟条件下，设定门栓、门框固定，门框边界无其他压力作用效果，防爆门可以简化成固定约束，在仿真模拟条件下，通过ANSYS软件对防爆门的边界施加固定约束。
2.3.2 初始条件
通过防爆门的结构模型可知，门体的整体结构受到爆炸冲击波后，防爆门接触冲击波的外边界区域发生了弹塑性变形，变形的区域相对防爆门的整体结构幅度非常小，对网格划分的精度无明显影响。数值仿真选择拉格朗日算法，该方法能够直观处理物质界面并能精确描述材料边界与物质之间的相互关系[13]。
防爆门在爆炸环境的作用下可能会受到冲击波的直接破坏，为了减小误差，在数值仿真中将防爆门的正面作为迎爆面，并将峰值冲击波加载到迎爆面上，考虑到爆炸环境的安全系数及误差，本次仿真爆炸冲击波的最小峰值压力为0.6 MPa，数值计算中将冲击波的最大峰值压力为1.0 MPa，冲击波压力与时间的关系曲线如图4所示。
3. 防爆门整体结构数值分析
当爆炸冲击波作用在门体结构上时，设定门体结构所受的冲击压力持续300 ms，防爆门的压力峰值为0.6, 1 MPa，仿真中的计算时间为400 ms。通过ANSYS/LS-DYNA进行仿真分析，通过数值仿真分析防爆门结构所受的应力、应变情况，由仿真图中的应力、应变云图体现。为了保证防爆门良好的刚性结构，梁柱的最大变形量不能超过10 mm，即所受应力小于屈服应力。为防止密封失效，有密封要求的联接件相对位移应小于1 mm。
3.1 防爆门整体应力分析
根据防爆门整体网格划分，仿真计算后提取应力结果，如图5所示。当迎爆面的峰值压力达到0.6, 1 MPa时，防爆门受到的应力最大值主要出现在门体的各联接位置，计算时间为350 ms时，迎爆面所受的冲击压力达到了339.3 MPa。可见，在冲击波持续300 ms的时间内，门体结构承受了两种载荷与冲击波的压力。从图中可知，门体结构所受应力没有超过材料的屈服极限，符合材料的强度需求。
3.2 等效塑性应变分析
防爆门门体在两种外界载荷的作用下，门体加强筋部分第38332单元及第150343单元应力达到了最大值，应力的变化曲线如图6所示。
塑性应变最大值出现在最后时刻，提取该时刻在波峰为0.6, 1.0 MPa两种载荷下塑性应变云图如图7所示，防爆门门体整体未出现塑性应变。
3.3 门体位移情况分析
防爆门的门体位移形变情况如图8所示，当门体在0.6, 1 MPa载荷的作用下，位移形变的峰值出现在防爆门的中间区域位置，位移变形量峰值分别达到1.706, 3.461 mm。可见，防爆门在承受波峰为0.6, 1.0 MPa，持续300 ms三角形冲击波时，防爆门的门体的最大位移变形量不超过10 mm。对其进行可靠性分析，防爆门各零件无裂缝及破坏现象产生，符合防爆门的刚性要求，能够保证防爆门安全的防护性能。
由防爆门整体位移场分析可知，防爆门的位移变形量最大时刻门体最大位移值在第13588、第23769两个节点处取得，分别提取两个节点处的位移与时间关系曲线即δ-t曲线，如图9所示。
?
防爆门门板联接处的密封位置设置有3 mm厚的密封条，当防爆门在作用时间300 ms内所受的冲击压力峰值为0.6 MPa时，防爆门显著点的位移变化如图10所示。可以看出，防爆门上的联接零部件的最大位移变化数值为0.02 mm，出现在防爆门侧方中部的联接位置处。防爆门门板联接处的密封位置最大位移未超出1 mm，因此不会发生密封失效。
?
当防爆门门体在300 ms的作用时间内所承受的冲击压力峰值为1.0 MPa，提取门体各联接零部件显著点的相对位移数据（绝对值）如表2所示。联接件的相对位移最大值为0.004 mm出现在防爆门顶边中间位置的联接处，未超出1 mm，因此也不会发生密封失效。
?
4. 防爆门内腔结构数值分析4.1 防爆门内腔结构应力分析
在0.6, 1.0 MPa两种波峰载荷下，防爆门门体所受的最大应力发生在门体中间加强筋联接区域。当冲击压力持续时间达到70 ms时，最大应力达到169.6 MPa；持续时间达到210 ms时的最大应力为339.3 MPa。可见防爆门在承受两种载荷持续300 ms的三角形冲击波压力下，应力未超过材料屈服强度，能满足强度要求。
4.2 防爆门内腔结构位移分析
在0.6, 1.0 MPa两种波峰载荷下，防爆门腔内零部件的结构位移形变如图11所示，门体腔内零件结构的中间区域位置的位移变化达到了最大值。作用时间在70 ms时，位移变化达到了1.706 mm，作用时间在210 ms时，位移变化达到了3.461 mm。从图中可知，当波峰载荷为0.6 MPa时，防爆门腔内零件结构的位移变形范围在0~1.706 mm；当波峰载荷为1 MPa时，防爆门腔内零件结构的位移变形范围在0~3.461 mm，门体的内腔结构位移变化小于10 mm，没有出现破坏现象，符合材料的强度需求。当爆炸冲击压力作用在防爆门的门体结构上时，门体的位移变形极小，门体的密封性能不受其影响，不影响防爆门安全的使用性能，内部结构不会发生破坏失效，满足所需的刚度要求。
?
5. 防爆门抗爆性能数值分析结果
防爆门在抗爆冲击波最大超压峰值为0.6, 1.0 MPa 载荷下，数值仿真分析统计结果如表3所示。
?
根据表3，冲击波波峰压力为0.6 MPa防爆门整体结构所受应力的最大值为169.6 MPa，对应的位移变形量的最大值为1.706 mm，门体结构腔内联接区域最大变化位移发生在门体侧边中间位置，最大变化位移为0.002 mm；冲击波波峰压力为1 MPa下防爆门整体结构所受应力的最大值为339.3 MPa，对应的位移变形量的最大值为3.461 mm，门体内腔结构联接部件的最大变化位移发生在加强筋与门板的联接处，最大变化位移为0.004 mm。
6. 结束语
利用显式非线性动力分析方法，通过仿真分析得出：防爆门的整体结构与腔内结构所承受的冲击压力在材料的屈服强度之内，符合材料的抗压性能的要求；门体门板及加强筋零部件没有出现塑性变形等情况，最大位移变形量不超过10 mm，没有出现零件结构失效、断裂等破坏形式，符合防爆材料的刚度要求；防爆门中各零部件的相对位移变化小于1 mm，说明防爆门的密闭性能较好；防爆门无失效零部件，能够保持完整，结构强度和刚度达到安全要求。在煤矿井下实际应用中防爆门抗爆性能良好，说明防爆门结构模型和仿真数值分析有效可靠。
参考文献
[1]罗星娜, 黄平, 钱新明. 矿用救生舱防爆门抗爆结构安全性数值分析. 高压物理学报, 2013,27(6):889doi: 10.11858/gywlxb.2013.06.015
[2]宋维宾, 孙玉宁. 煤矿立风井防爆门发展现状分析. 中国安全生产科学技术, 2015(6):108
[3]Katherine A, Margolis, Catherine Y, et al. Underground mine refuge chamber expectations training: program development and evaluation. Saf Sci,2011,49:522
[4]Houf W G, Evans G H, Schefer R W. A study of barrier walls for mitigation of unintended releases of hydrogen. Int J Hydrogen Energy,2011,36(3):2520
[5]Liu J Y, Zhang Q X, Chen Y H. Research of affection by different stiffener to lifesaving cabin property based on computer simulation. J Residuals Sci Tech,2016,13(8):701
[6]宋胜伟, 刘富利, 杨志, 等. 矿井自动隔离门强度的数值模拟分析. 黑龙江科技大学学报, 2016,26(1):58doi: 10.3969/j.issn.2095-7262.2016.01.014
[7]吴广明, 许亚东, 李正国, 等. 舱室复合材料结构的抗爆性能数值仿真. 中国舰船研究, 2019,14(4):14
[8]王文娟, 倪永帅, 李丹, 等. 基于有限元方法的煤矿避难硐室防护密闭门结构动力分析. 起重运输机械, 2017(6):45doi: 10.3969/j.issn.1001-0785.2017.06.013
[9]宋维宾. 煤矿立风井防爆门安全防护理论与技术研究[学位论文]. 焦作: 河南理工大学, 2018
[10]陈晓坤, 李海涛, 王秋红, 等. 瓦斯爆炸载荷作用下矿用柱壳救生舱抗爆性分析及结构优化. 爆炸与冲击, 2018,38(1):124doi: 10.11883/bzycj-2016-0248
[11]解江, 李翰, 周书婷, 等. 爆炸冲击载荷下航空铝合金平板动态响应数值分析方法. 应用数学和力学, 2017,38(4):410
[12]高轩能, 付诗琪. 空间高度对球面网壳结构内爆炸响应的影响. 土木建筑与环境工程, 2017,39(4):107
[13]贾娟娟. 爆炸冲击荷载作用下大型LNG储罐动力响应分析[学位论文]. 青岛: 中国石油大学, 2016
文章来源——金属世界
防盗网的任性造型，藏着福州人50年的生活方式…
三坊七巷人来人往，东街口车流不息，福州是什么模样？抛去一切城市的光鲜亮丽、热闹与繁华，那些正在缓慢褪色的，你可曾留意？
去看一看，正在缓慢消失的，城市补丁「防盗网」。
阳光穿过树荫洒下，抬头望去老旧的墙皮斑驳；细而密，钢铁织造的防盗网生硬地凹凸着，这是一座城市独属于旧时光印记。
如果你留意过福州的老房子，家家户户防盗网“任性”地造型想必是第一感观。这种感觉在天气好或者心情好的时候，或有人将它称之为“烟火气”。
老旧的防盗网，大多是会突出房屋主体的。姑且不论突出的程度，单以防盗网的样式可以粗略分为“钢铁直男型”和“铁艺花纹型”。
最为简单直接的防盗网样式，由横竖笔直的铁条构成，冰冷而严肃；而另一类则做成拱门状的样式，还有各式花纹来点缀。
条条钢筋冰冷，“铁窗”之下的生活，却是各有各的缘法。
养花党
在一片防盗网浇筑的钢筋森林里，养花党无疑是悠闲而富有生气的。清晨，穿着背心的依拔兜起一大瓢水，对着心爱的花草浇下，水滴飞溅落在楼下的屋檐上滴答作响。
秀气讲究的人家，一盆一盆花草养的分明；狂野人家，阳台就是他的后花园，种出一片雨林不在话下！
晒衣派
而热衷晒衣服的人家，如果与浇花党是邻里，战火一触即发。
老一辈笃信太阳暴晒，才能杀菌消毒的生活玄学。哪怕铁杆重重，也总有三十六计能让衣物与阳光相拥。
而在南方的反潮天气里，人们对阳光的渴望成倍增加，尽显在这一杆杆、一件件的衣裳裤袜里。
包围式
而在一众防盗网里也不乏“内向者”，他们会用各类遮挡物将阳台包起。
或许是挂布，犹抱琵琶半遮面；或是铁皮，比铁更头铁；或是纸皮、木板、塑料，甚至编织网各显神通。
或许是想隔绝外界纷扰，或许是因为距离对面浇花大爷太近，各有各的缘由与烦恼。
桃源派
而在福州一些陈旧又安宁的小区里，不装防盗网的人家也非没有。在家家户户铁网笼罩下，竟显出一些“桃源”意味。
红砖墙，木窗与带着花纹的老玻璃，杂乱的电线在房屋腰间缠绕而过。岁月，在这里仿佛从未流逝。
其实自古以来，人们对防盗都有着执拗地执着与智慧。
古人防盗，门栓机巧、养狗、护院；到新中国成立前，我国的门窗大多以玻璃和木质结合的居多，至今在一些老旧的房屋仍有存留。
到七十年代，铝合金门窗传入我国。门要安装防盗门，窗与阳台要安装防盗网，用铁条横七竖八地焊接在一起。除非把这些铁条一根一根锯断，否则就算丧尸来袭也难攻破。
在那时，家里能装上不锈钢防盗网、不锈钢门便算得“小康家庭”。而渐渐的，安装防盗网演变为一种安全刚需。
如果一楼装了防盗网，盗贼便可以攀爬上去，那二楼也要安装；如果二楼安装了防盗网，三楼也要安装。这样一层接一层，所有人都将自己关进了钢铁织造的“牢笼”里。
也是那时起，由于对防盗网的安装没有规范化，一栋楼里防盗网可以说是五花八门。随着时间推移，不美观、不安全许许多多问题也显露出来。
城市在发展，拆迁或改造。近几年来，福州的房屋外立面改造一步步铺展开来。
纯色的，整齐的，一眼望去家家户户都相同。有的人说：整齐了、顺眼了，我的强迫症治好了；有的人说：每一个地方都长得一样，福州还有什么意思？
其实，你只要有一双发现“美”的眼睛就会发现，爱晒衣服的总会有办法晒，需要加倍安全感的，依旧会有办法加倍防盗。
或许在不久之后，这些像补丁、像牢笼的防盗网，终将退出这座城市的舞台，慢慢地成为独属于我们这一代人的老旧回忆。
在景观改造、现代商品房整齐划一的外表下，如何保持一座城市的个性？
每一个生活在此处的人，都会有自己的答案。
来源：福州知了（如有侵权，请联系后台删除）
.jpg)
