爆炸載荷工程算法——LB與LBE方法

1.計算模型

計算一球形TNT在炸高為47 cm的條件下對厚度為0.2 cm的Q235鋼板的毀傷。較為常用的爆炸數值計算方法是ALE方法,ALE方法需要建立空氣歐拉網格,計算小模型時需要的計算時間還能接受,但模型較大時,計算時間的成本成倍的增加,并且計算的精度受網格尺寸的影響較大。為了快速的進行計算,現在有兩種工程計算方法,即*LOAD_BLAST和*LOAD_BLAST_ENHANCED方法。


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2 LB方法計算

計算模型中只需建立靶板的模型,無須建立空氣域網格。在靶板模型下表面(迎爆面)建立了*SET_SEGMENT(段)壓力加載面,主要用于沖擊波壓力在靶板上的加載。

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靶板的變形結果如下,計算得到靶板的最大變形量為7.4 cm。


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3 LBE方法計算

此種方法只需要建立目標周圍的空氣域,空氣域最好將整個目標都包括進去,這樣就能沖擊波就能傳遞到所有的目標體上;在空氣域迎爆面一側的表面需要建立一個壓力加載層(ambient layer)。

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靶板的變形結果如下,計算得到靶板的最大變形量為8.42 cm。

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試驗測得的鋼板變形量為7.9 cm,LB方法計算結果為7.4 cm,較試驗值低了6.3%;LBE方法計算結果為8.42 cm,較試驗值高了6.6%。結果表明兩種方法的計算結果與試驗結果的誤差均在10%以內。

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