網格尺寸對爆炸沖擊仿真計算的一些影響

工況:

500g球形裝藥TNT炸藥在空氣中爆炸:(autodyn材料庫為TNT2材料),使用1D的楔形網格進行計算。其在1m出的沖擊波如下圖所示:

網格尺寸對爆炸沖擊仿真計算的一些影響的圖1

Figure 1計算模型

網格尺寸對爆炸沖擊仿真計算的一些影響的圖2

Figure 2  1D模型計算1m處不同網格尺寸大小對應的沖擊波壓力峰值

可以看出對于1維空氣中爆炸網格來說,網格尺寸為1mm時候能夠滿足基本的計算需求,網格大小為5mm及以上,其計算的結果較0.5mm網格有15%誤差,其網格為1mm的計算結果較0.5mm網格誤差為3%左右。不同的網格其到達壓力峰值的時間也略有區別,網格尺寸較小的話,計算較早到達壓力峰值。

2D網格中的計算:

通過采用歐拉域進行填充后的計算如下列圖所示,一次為5mm、2mm、1mm、0.5mm。隨著網格尺寸的減小其邊界擬合的越來越精確。

網格尺寸對爆炸沖擊仿真計算的一些影響的圖3

網格尺寸對爆炸沖擊仿真計算的一些影響的圖4

網格尺寸對爆炸沖擊仿真計算的一些影響的圖5網格尺寸對爆炸沖擊仿真計算的一些影響的圖6

2D中的計算的不同網格尺寸爆炸后形成的圖:

網格尺寸對爆炸沖擊仿真計算的一些影響的圖7網格尺寸對爆炸沖擊仿真計算的一些影響的圖8

網格尺寸對爆炸沖擊仿真計算的一些影響的圖9

網格尺寸對爆炸沖擊仿真計算的一些影響的圖10

網格尺寸對爆炸沖擊仿真計算的一些影響的圖11

Figure 3  2D模型計算1m處不同網格尺寸大小對應的沖擊波壓力峰值

2D的計算結果基本同1D一樣,采用1mm的網格可以滿足計算精度的要求。

計算結果正不正確,其實可以通過美學也是可以一窺究竟,如下圖是我覺得最美的。其結果也是比較好的。美的不一定是對的,但是不美的一定不對。

網格尺寸對爆炸沖擊仿真計算的一些影響的圖12

來源:賓果仿真

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