LS-DYNA中的點(diǎn)火增長模型應(yīng)用（3）：3D SPH算法的PBX9501炸藥沖擊起爆過程仿真

關(guān)鍵詞：沖擊起爆過程；點(diǎn)火增長模型；3D SPH算法；平板撞擊；PBX9501炸藥

    LS-DYNA中的點(diǎn)火增長模型采用狀態(tài)方程*EOS IGNITION AND GROWTH OF REACTION IN HE進(jìn)行設(shè)置，可用于模擬固體推進(jìn)劑及其他高能炸藥的沖擊點(diǎn)火和燃爆過程。該模型能夠根據(jù)溫度和壓力的變化動態(tài)調(diào)整反應(yīng)速率，從而影響爆炸（燃燒）前沿的傳播速度，產(chǎn)生熄爆或爆轟效果，已被廣泛應(yīng)用于爆炸和沖擊分析、火箭和導(dǎo)彈的推進(jìn)劑安定性研究、建筑和交通工具的火災(zāi)安全評估以及新型材料的燃燒特性測試等領(lǐng)域。

    由于炸藥起爆過程中涉及到網(wǎng)格的大變形，采用Lagrange算法進(jìn)行計(jì)算時，易出現(xiàn)小網(wǎng)格步長銳減、負(fù)體積計(jì)算終止等問題。光滑粒子流體動力學(xué)SPH算法（Smooth Particle Hydrodynamics）是一種無網(wǎng)格拉格朗日方法，其在跟蹤運(yùn)動界面、處理大變形方面具有顯著優(yōu)勢，已被廣泛用于解決傳統(tǒng)有限元法（FEM）和有限體積法（FVM）難以解決的涉及爆炸、沖擊波傳播和流體流動的相關(guān)問題。

    本文采用三維SPH算法對PBX9501炸藥的沖擊起爆過程進(jìn)行仿真計(jì)算，炸藥為直徑8mm，高度20mm的柱狀炸藥，設(shè)置以850m/s的沖擊速度進(jìn)行平板撞擊，計(jì)算過程中設(shè)置*DATABASE_TRACER關(guān)鍵字進(jìn)行壓力的存儲記錄。

• 計(jì)算結(jié)果：① 850m/s沖擊速度下，PBX9501炸藥棒于10mm處產(chǎn)生穩(wěn)定爆轟，炸藥起爆成功；②10mm距離之前，爆炸壓力隨距離逐漸增大，炸藥反應(yīng)不完全，10mm之后爆轟壓力大致相同，為45GPa左右，炸藥反應(yīng)度達(dá)到1，反應(yīng)完全。
• 付費(fèi)文件包括：K文件，采用三維SPH算法，PBX9501炸藥的沖擊起爆過程仿真K文件和答疑聯(lián)系方式，文件包括SPH單元網(wǎng)格和原始Solid單元網(wǎng)格。
• 計(jì)算結(jié)果動畫展示：