lsdyna-ALE方法實現移動射流破巖

對于移動水射流破巖，abaqus和lsdyna是兩個最常用的軟件，在abaqus里可以采用Eulerian mesh motion實現；在lsdyna中，對于移動射流，sph和ALE兩種方法均可實現，本貼以lsdyna的ALE方法為例進行講解。

1.模型包含四部分，入射源、噴嘴、水域（或者是空氣域）、土體

模型單位采用g-cm-us-gpa

2.材料

水和空氣采用9#號材料，土體采用5#號材料，并搭配add erosion,失效準則用最大主應力失效

3.材料截面

均采用section_solid，土體單元算法用1，其他用11

4.狀態方程

水用EOS_gruneisen，空氣采用Eos_linear polynomal

5.定義水沿噴嘴邊界流動條件

Ale_esential boundary關鍵字，節點集合選擇噴嘴流域的外側單元

6.設定Ale多物質組

Ale_multi_material group,設定3個，入射源一個，噴嘴一個，水域一個

7.土體固定邊界條件和無反射邊界

Boundry_spc_set,對巖石底面進行固定，Boundry_nonreflecting施加土體側面無反射邊界

8.流固耦合關鍵字設定

Constrained_lagrange_in_solid

建立set_part集合，選擇入射源、噴嘴和水域3個體作為主面，從面選擇土體，最小體積分數用0.165防止泄露，并把ILEAK設為2

CTYPE選擇帶侵蝕效果的5

9.定義入射速度

Initial_velocity_genetation

體選擇入射源，入射速度0.04cm/us即400m/s

10.網格水平移動設定

①定義移動速度曲線

Define_curve

(0,0.001),(2000,0.001)

②定義set_part

該步驟在流固耦合處已經建立，選擇入射源、噴嘴和水域3個體

③進行Ale運動曲線設定

Ale_reference_system_curve

本案例移動方向為x方向，因此在LC1下選擇①中定義的曲線即可

④進行Ale移動設定

Ale_reference_system_group

部件選擇②中定義的set_part，運動類型用3基于曲線的運動，并約束其他方向關鍵字

11，控制關鍵字設定

Control_ale,Control_bulk_viscosity,Control_hourglass,Control_termination,Control_timestep

其中求解時間為2000us

12，結果輸出控制

Database_binary_d3plot,DT設為10

13.后處理展示