Dyna求解的工程爆破模擬—鋼筋混凝土結構抗爆
通過本篇文章向廣大致力于工程爆破問題研究的老師們介紹一款插件(TCE)。該插件基于HyperMesh前處理工具開發(fā),可簡化Ls-Dyna爆炸求解工作的復雜流程,用來快速完成工程爆破及結構抗爆的相關操作。

本例針對一剪力墻-寬連梁結構進行抗爆模擬設置,來演示TCE工具在單點起爆問題上的使用,視頻教程參見我的技術鄰免費公開課<Dyna求解的工程爆破模擬教程>。
1. 啟動插件
(1)點擊腳本打開按鈕;
(2)在彈出來的文件選擇框中選擇插件;
(3)單擊打開按鈕。

2.設置單位制度
(1)單擊插件GlobalSetting模塊下的Unit按鈕,在彈出的單位制界面中可以勾選kg-mm-s標簽,可以根據自己需求選擇其他的標簽;
(2)單擊Apply添加設定。
3.設置工作路徑
設置工作路徑,是為給出模型設置后的k文件導出位置。
(1)單擊插件GlobalSetting模塊下的MATPath按鈕,單擊Select按鈕;
(2)在文件夾瀏覽器中選擇中意的;
(3)單擊確定按鈕。

4.導入模型
模型應該是空氣與炸藥還未進行建立的被爆破的有限元模型,這個模型可以是已經進行完成相關材料及屬性賦值的模型,也可以只是一個單元組成的模型。
(1)單擊Import按鈕,在文件選擇對話框里選擇模型文件;
(2)單擊打開按鈕,模型導入結束,單擊Back按鈕返回插件界面。
5.創(chuàng)建初始k文件
(1)單擊插件GlobalSetting模塊下的Assemble按鈕,勾選需要創(chuàng)建的文件;
(2)單擊MAIN按鈕生成k文件;
(3)單擊Back按鈕,返回插件工作界面。
6.爆炸傳播介質網格創(chuàng)建
(1)單擊Medium模塊下的Create按鈕;
(2)單擊PickUp按鈕;
(3)選中定位節(jié)點;
(4)單擊proceed按鈕確定選定節(jié)點;
(5)輸入介質區(qū)域大小;
(6)單擊Next按鈕進行下一步;
(7)輸入介質區(qū)域劃分單元的尺寸;
(8)單擊Mesh按鈕,開始創(chuàng)建介質區(qū)域單元;
(9)單擊Exit按鈕,回到插件界面。
7.炸藥網格創(chuàng)建
(1)單擊Create按鈕;
(2)單擊PickUp按鈕;
(3)選中定位節(jié)點;
(4)單擊proceed確定選中節(jié)點;
(5)參考坐標系輸入炸藥幾何中心點與定位節(jié)點的相對坐標;
(6)輸入炸藥尺寸;
(7)單擊Next按鈕,進行下一步;
(8)單擊Mesh按鈕,創(chuàng)建炸藥網格;
(9)單擊Exit按鈕,返回插件主界面。
8.起爆點設置
(1)單擊BlastPoint模塊下的IniTial按鈕;
(2)勾選Add/Dele標簽;
(3)單擊ADD按鈕;
(4)單擊PID按鈕;
(5)選中炸藥組件;
(6)單擊proceed按鈕,確定選中組件;
(7)單擊PickNode按鈕;
(8)選中起爆節(jié)點;
(9)單擊proceed按鈕確定選中節(jié)點;
(10)單擊ADD按鈕,添加起爆點;
(11)查看起爆點設置信息。
9.給炸藥及介質添加材料模型、狀態(tài)方程、及ALE屬性
TCE工具封裝了炸藥及介質的材料材料模型、狀態(tài)方程、ALE屬性,利用MATerial按鈕可以一鍵添加。
(1)單擊Medium模塊下的MATerial按鈕;
(2)勾選AIR標簽;
(3)單擊Apply按鈕,完成介質的材料模型、狀態(tài)方程、及ALE屬性添加;

(4)單擊BlastPoint模塊下的MATerial按鈕;
(5)勾選TNT標簽;
(6)單擊Apply按鈕,完成炸藥的材料模型、狀態(tài)方程、及ALE屬性添加。
10.多物質流固耦合添加
(1)單擊MASTER下的PickUp按鈕;
(2)勾選空氣及炸藥組件;
(3)單擊select按鈕;


(4)單擊SLA-VE下的PickUp按鈕;
(5)勾選組成構件的組件;
(6)單擊select按鈕;
(7)單擊update按鈕,創(chuàng)建多物質耦合;
(8)單擊Back按鈕,返回插件主界面。
11.添加無反射邊界條件
(1)單擊BounCond按鈕;
(2)勾選無反射邊界條件標簽;
(3)單擊Update按鈕;
(4)單擊Pick按鈕;
(5)在介質網格的6個面上各選1個節(jié)點;
(6)通過byface把6個面上的節(jié)點全部選上;
(7)單擊proceed確定節(jié)點選擇;
(8)單擊Add按鈕,完成無反射邊界條件添加;
(9)單擊Back按鈕,返回插件主界面。
12.導出模型
(1)單擊MATPath按鈕;
(2)單擊Export按鈕,完成模型導出。
13.介質及炸藥匹配材料模型、狀態(tài)方程、及ALE屬性
(1)清空HyperMesh模型;
(2)導入MAIN.k文件;
(3)介質匹配材料模型;


(4)介質匹配ALE單元屬性;

(5)介質匹配狀態(tài)方程;
(6)炸藥匹配材料模型;

(7)炸藥匹配ALE單元屬性;

(8)炸藥匹配狀態(tài)方程;
(10)導出設置結束模型。
14.提交計算
我們應用TCE工具提供的調用Dyna求解器功能,提交計算文件。求解器功能如何生成到HyperMesh界面上,接下來的文章會進行介紹,我們這里只使用。TCE插件請進群:551922835獲取。
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