爆炸模擬
關(guān)注創(chuàng)建者：CAENET_FSL 創(chuàng)建時(shí)間：2019-04-27
爆炸模擬的視頻教程
LOAD-BLAST使用-不用建立炸藥進(jìn)行爆炸模擬
該方法在爆炸模擬中可以不用建立炸藥模型，并且可以和ALE算法以及流固耦合（FSI）算法之間結(jié)合使用，是一種快速模擬爆炸問題的方法。 課程特點(diǎn)： 1 前后處理均使用LS-PREPOST進(jìn)行，簡單、方便、快速；； 2 課程附件給出了所有相關(guān)文件，便于學(xué)員練習(xí)。
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lsdyna 先侵徹后爆炸模擬
lsdyna先侵徹后爆炸模擬，本案例從sph和ale兩種方法做的講解，視頻中有詳細(xì)的建模過程，網(wǎng)格劃分用的hypermesh，關(guān)鍵字添加用的lspp。附件中為模型的k文件，網(wǎng)格文件以及幾何模型文件，歡迎大家購買學(xué)習(xí)。
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爆炸模擬的實(shí)例教程
FLACS模擬球罐附近蒸氣云爆炸
化工生產(chǎn)中的液態(tài)烴泄漏形成蒸氣云，被點(diǎn)燃后發(fā)生爆炸產(chǎn)生的火球和沖擊波，具有巨大的能量，會對周圍的設(shè)施和建筑造成巨大的破壞。傳統(tǒng)的基于簡單經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算蒸氣云爆炸后果的方法（例如TNT當(dāng)量法和Multi-Energy方法等），針對管道分布密集和危險(xiǎn)物種類繁多的石化儲罐區(qū)，在預(yù)測爆炸近場和空間超壓值分布等方面明顯不足。
GexCon China使用FLACS軟件的爆炸模塊(FLACS-Gasex)模擬了液態(tài)烴球罐區(qū)域的天然氣云爆炸。FLACS可以模擬爆炸后空間各個(gè)部位超壓的變化趨勢和規(guī)律，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法不能進(jìn)行近場超壓精確預(yù)測的缺陷，能夠?qū)崟r(shí)對爆炸沖擊波進(jìn)行三維展示與預(yù)測，更加直觀可靠，適用于具有密集管道和復(fù)雜設(shè)備的石化裝置事故后果分析評估。
GexCon公司是世界頂尖的安全和風(fēng)險(xiǎn)管理公司。GexCon研發(fā)的FLACS軟件自1986年面世以來，已成為使用計(jì)算流體力學(xué)方法進(jìn)行爆炸模擬的國際行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(受美國聯(lián)邦法規(guī)條款49CFR193.2059和挪威石油技術(shù)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)NORSOK Z-013等國際標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)可)，并且是在技術(shù)安全領(lǐng)域通過大量試驗(yàn)驗(yàn)證的模擬工具。
FLACS 軟件是一款基于計(jì)算流體動力學(xué)CFD 技術(shù)開發(fā)的專門用于海上和陸上石化行業(yè)氣體爆炸三維計(jì)算的模擬工具。它采用有限體積法，通過建立描述流體特性的質(zhì)量、動量、能量以及組分守恒方程，配合邊界條件求解計(jì)算區(qū)域中的超壓、燃燒產(chǎn)物、火焰速度以及燃料消耗量等變量的值，同時(shí)包括了湍流和化學(xué)反應(yīng)的影響。此方法考慮了火焰與裝置、管道、設(shè)備等的相互作用和影響，可直接對氣體爆炸沖擊波進(jìn)行計(jì)算。
視頻1：FLACS模擬球罐附近蒸氣云爆炸，視頻中顯示燃燒產(chǎn)物和超壓最大值在三維空間的傳播（俯視）。
展開 普通的一階Euler方法主要用于解決流固耦合、氣固耦合問題；而高階多物質(zhì)Euler-Godunov求解器主要用于模擬爆轟波的形成、傳播以及對結(jié)構(gòu)的沖擊響應(yīng)等，還可以模擬氣泡的膨脹、壓縮和射流的形成以及空泡水錘效應(yīng)、淺水效應(yīng)等；高階單物質(zhì)Euler-FCT求解器主要用來進(jìn)行計(jì)算爆轟波的傳播，在計(jì)算效率上，由于不考慮物質(zhì)的輸送所以要比Euler-Godunov快。
由于ANSYS AUTODYN采用比普通一階Euler更精確的高階Euler求解技術(shù)，所以在水下爆炸模擬中能更接近試驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)果如圖1、2所示：
圖1 用Euler-Godunov求解器模擬水下爆炸沖擊波傳播及圓筒結(jié)構(gòu)響應(yīng)
圖2 試驗(yàn)值與數(shù)值計(jì)算結(jié)果比較
計(jì)算結(jié)果映射（Remap）技術(shù)
傳統(tǒng)的某些顯式有限元軟件雖然能夠模擬爆炸沖擊波與結(jié)構(gòu)的相互作用，然而計(jì)算資源大量消耗在流體單元中，因此只能進(jìn)行近場爆炸局部結(jié)構(gòu)的破壞，對于遠(yuǎn)場爆炸以及整船的爆炸動響應(yīng)計(jì)算非常困難，難以在工程中應(yīng)用。
ANSYS AUTODYN提供的Remap技術(shù)，可以把三維計(jì)算問題的某初始時(shí)間段在一維中模擬，然后把一維結(jié)果映射到三維數(shù)模中再繼續(xù)求解。
ANSYS AUTODYN的 Remap技術(shù)在水下爆炸中應(yīng)用的具體思路是：由于炸藥爆炸后形成的沖擊波在自由場中的傳播是球?qū)ΨQ的（當(dāng)沖擊波到達(dá)自由表面、底部或遇到結(jié)構(gòu)時(shí)會形成反射區(qū)，此時(shí)，沖擊波的波陣面不再球面對稱），因此，炸藥的起爆以及沖擊波在自由場中的傳播可以在一維場中計(jì)算，當(dāng)沖擊波將到達(dá)結(jié)構(gòu)或界面時(shí)，再把一維的計(jì)算結(jié)果映射到三維模型中繼續(xù)計(jì)算，因此，避免計(jì)算資料過多地消耗在流體單元上，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)場爆炸及整船動態(tài)響應(yīng)計(jì)算。
展開 在論壇上找到的關(guān)于LS-DYNA爆炸模擬的干貨
http://forum.simwe.com/forum.php?mod=viewthread&tid=939840&highlight=LS-DYNA%E7%88%86%E7%82%B8
在模擬爆炸過程中，空氣、土壤都可以采用粒子算法來進(jìn)行模擬，
下圖為一個(gè)簡單的算例。
下面是一個(gè)相對復(fù)雜的爆炸模擬。上面是一輛軍用車輛，下面是埋在土壤里面的爆炸裝置。
現(xiàn)在貼出K文件。
一 背景及意義：侵徹爆炸戰(zhàn)斗部一直是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，主要難點(diǎn)在于侵徹和爆炸過程是在同一個(gè)數(shù)值模擬中完成，現(xiàn)在完成侵徹爆炸有以下幾種方法：
1 先完成侵徹，完全重啟動，加入炸藥，繼續(xù)爆炸。
2 炸藥和外殼使用SPH粒子，延時(shí)起爆。
3 先完成侵徹，輸出混凝土的變形后的模型，加入炸藥，起爆。
上述方法均存在一定的問題，比如使用完全重啟動需要多次調(diào)試，極容易報(bào)錯，且仿真是分階段繼續(xù)，結(jié)果不直觀；使用SPH算法容易發(fā)生SPH和FEM的穿透。目前關(guān)于鉆地彈所公開發(fā)表的文獻(xiàn)，主要是只研究侵徹，或者侵徹爆炸分開研究，針對侵徹爆炸的數(shù)值模擬相關(guān)研究較少。
侵徹爆炸一直是數(shù)值模擬中的難點(diǎn)和熱點(diǎn)，本人利用LS-DYNA完成某動能彈對混凝土的侵徹爆炸。
二 侵徹爆炸過程
戰(zhàn)斗部侵徹爆炸過程如下圖所示
結(jié)論
1 鉆地彈侵徹爆炸的數(shù)值模擬需要在一個(gè)仿真算例中完成，分階段完成侵徹爆炸結(jié)果并不可靠。
2 侵徹爆炸用過延時(shí)起爆實(shí)現(xiàn)，是一個(gè)可靠的方式。
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爆炸模擬的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
爆炸模擬的最新內(nèi)容
abaqus水下爆炸模擬出錯3個(gè)月前
我正在做一個(gè)水下爆炸荷載對板樁碼頭的模擬，碼頭結(jié)構(gòu)除了連接的錨桿其余都是混凝土，出現(xiàn)了sta文件所示的錯誤，請問咋改啊，發(fā)生波速比大于1的單元在如圖(胸墻)，網(wǎng)格是200mm，我把參考點(diǎn)設(shè)在胸墻的底邊。我修改過網(wǎng)格調(diào)大調(diào)小、炸藥當(dāng)量調(diào)小、爆炸參考點(diǎn)往下移等等，都無濟(jì)于事，
常規(guī)數(shù)值模擬方法/軟件難以對水下爆炸強(qiáng)動載作用下拱壩全流程損傷演化機(jī)制進(jìn)行精細(xì)刻畫，尤其難以模擬爆炸沖擊波-庫水-壩體耦合作用及損傷后庫水持續(xù)滲透效應(yīng)。工程實(shí)踐需求包括：高精度破壞預(yù)測模型；不同爆炸工況對損傷的敏感性；薄弱區(qū)域強(qiáng)化設(shè)計(jì)依據(jù)。
ABAQUS用戶材料子程序管道爆炸6個(gè)月前
在ABAQUS中做管道內(nèi)壓爆炸CEL模擬，采用vumat進(jìn)行子程序定義
當(dāng)管道為單層網(wǎng)格時(shí)，流固耦合效果好。當(dāng)管道為多層網(wǎng)格時(shí)，采用abaqus自帶的材料及損傷可以實(shí)現(xiàn)模擬，使用vumat進(jìn)行模擬流固耦合效果就很差（內(nèi)部氣體漏氣、等效塑性應(yīng)變分布不正確、計(jì)算迭代等），這是什么原因
LS-DYNA采用離散元可以進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的不僅包括基本的物料運(yùn)輸，還能與其強(qiáng)大的瞬態(tài)求解器進(jìn)行耦合，模擬沖擊爆炸產(chǎn)生的材料破碎問題以及與流場耦合的多相流問題。</p><p>本貼是LS-DYNA DEM教學(xué)系列的第一帖，旨在幫大家理解如何用ls-prepost與lsdyna完成一站式dem仿真，不借助其他任何工具，step by step,專門服務(wù)于LS-DYNA初學(xué)者。
<p>本案例為LS-DYNA高級應(yīng)用，使用S-ALE-FEM-SPH耦合算法計(jì)算鋼筋混凝土墻動態(tài)破壞及碎片云形成過程。</p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image
</li></ul><h2 class="ql-align-center">3.結(jié)束語</h2><ul><li><span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(25, 25, 25);">由上述簡單的算例可知，采用SPH模擬爆炸或高速沖擊問題還是比較方便的，但不支持二維情況。
雙層EFP爆炸成形彈丸，球缺型
在fluent中模擬（二維）埋地管道發(fā)生泄漏后，氣體通過土壤擴(kuò)散到空氣中，遇火源發(fā)生爆炸。主要結(jié)果是分析氣體的多相流（產(chǎn)生的熱輻射和超壓），不考慮對管道和土壤的破壞。
例如在爆炸分析中，可以包含一個(gè)歐拉域來模擬爆炸，并且需要一種耦合方法來模擬爆炸氣體與固體之間的相互作用。
顯式動力學(xué)分析的最佳實(shí)踐步驟：
7. 對幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分
a. 創(chuàng)建一個(gè)具有相對均勻的單元尺寸分布的網(wǎng)格。模型中具有非常精細(xì)網(wǎng)格的位置會降低時(shí)間步長，這可能導(dǎo)致非常長的運(yùn)行時(shí)間。圖1比較了隱式和顯式模型的優(yōu)選網(wǎng)格。
ANSYS/ls-dyna球罐爆炸損傷模擬
模擬效果如下：
