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登錄爆炸模擬的案例
FLACS模擬球罐附近蒸氣云爆炸
FLACS模擬球罐附近蒸氣云爆炸
化工生產中的液態烴泄漏形成蒸氣云,被點燃后發生爆炸產生的火球和沖擊波,具有巨大的能量,會對周圍的設施和建筑造成巨大的破壞。傳統的基于簡單經驗公式計算蒸氣云爆炸后果的方法(例如TNT當量法和Multi-Energy方法等),針對管道分布密集和危險物種類繁多的石化儲罐區,在預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)模擬了液態烴球罐區域的天然氣云爆炸。FLACS可以模擬爆炸后空間各個部位超壓的變化趨勢和規律,彌補了傳統方法不能進行近場超壓精確預測的缺陷,能夠實時對爆炸沖擊波進行三維展示與預測,更加直觀可靠,適用于具有密集管道和復雜設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險管理公司。GexCon研發的FLACS軟件自1986年面世以來,已成為使用計算流體力學方法進行爆炸模擬的國際行業標準(受美國聯邦法規條款49CFR193.2059和挪威石油技術法規標準NORSOK Z-013等國際標準的認可),并且是在技術安全領域通過大量試驗驗證的模擬工具。
FLACS 軟件是一款基于計算流體動力學CFD 技術開發的專門用于海上和陸上石化行業氣體爆炸三維計算的模擬工具。它采用有限體積法,通過建立描述流體特性的質量、動量、能量以及組分守恒方程,配合邊界條件求解計算區域中的超壓、燃燒產物、火焰速度以及燃料消耗量等變量的值,同時包括了湍流和化學反應的影響。此方法考慮了火焰與裝置、管道、設備等的相互作用和影響,可直接對氣體爆炸沖擊波進行計算。
視頻1:FLACS模擬球罐附近蒸氣云爆炸,視頻中顯示燃燒產物和超壓最大值在三維空間的傳播(俯視)。
展開 ANSYS AUTODYN在水下爆炸模擬中的應用
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Euler-Godunov求解器主要用于模擬爆轟波的形成、傳播以及對結構的沖擊響應等,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、淺水效應等;高階單物質Euler-FCT求解器主要用來進行計算爆轟波的傳播,在計算效率上,由于不考慮物質的輸送所以要比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,所以在水下爆炸模擬中能更接近試驗數據,計算結果如圖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構響應
圖2 試驗值與數值計算結果比較
計算結果映射(Remap)技術
傳統的某些顯式有限元軟件雖然能夠模擬爆炸沖擊波與結構的相互作用,然而計算資源大量消耗在流體單元中,因此只能進行近場爆炸局部結構的破壞,對于遠場爆炸以及整船的爆炸動響應計算非常困難,難以在工程中應用。
ANSYS AUTODYN提供的Remap技術,可以把三維計算問題的某初始時間段在一維中模擬,然后把一維結果映射到三維數模中再繼續求解。
ANSYS AUTODYN的 Remap技術在水下爆炸中應用的具體思路是:由于炸藥爆炸后形成的沖擊波在自由場中的傳播是球對稱的(當沖擊波到達自由表面、底部或遇到結構時會形成反射區,此時,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算,當沖擊波將到達結構或界面時,再把一維的計算結果映射到三維模型中繼續計算,因此,避免計算資料過多地消耗在流體單元上,從而實現遠場爆炸及整船動態響應計算。
展開 LS-DYNA爆炸模擬資料及技術問答匯總專帖
在論壇上找到的關于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
粒子算法在爆炸模擬中的應用
在模擬爆炸過程中,空氣、土壤都可以采用粒子算法來進行模擬,
下圖為一個簡單的算例。
下面是一個相對復雜的爆炸模擬。上面是一輛軍用車輛,下面是埋在土壤里面的爆炸裝置。
現在貼出K文件。

動能彈(鉆地彈)侵徹爆炸的數值模擬
一 背景及意義:侵徹爆炸戰斗部一直是研究的熱點和難點,主要難點在于侵徹和爆炸過程是在同一個數值模擬中完成,現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,繼續爆炸。
2 炸藥和外殼使用SPH粒子,延時起爆。
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試,極容易報錯,且仿真是分階段繼續,結果不直觀;使用SPH算法容易發生SPH和FEM的穿透。目前關于鉆地彈所公開發表的文獻,主要是只研究侵徹,或者侵徹爆炸分開研究,針對侵徹爆炸的數值模擬相關研究較少。
侵徹爆炸一直是數值模擬中的難點和熱點,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
戰斗部侵徹爆炸過程如下圖所示
結論
1 鉆地彈侵徹爆炸的數值模擬需要在一個仿真算例中完成,分階段完成侵徹爆炸結果并不可靠。
2 侵徹爆炸用過延時起爆實現,是一個可靠的方式。
展開 利用LS-DYNA的球心爆炸模擬
炸藥采用*MAT-HIGH-EXPLOSIVE BURN材料模型和*EOS-JWL狀態方程,空氣采用*MAT-NULL 材料模型和線性多項式狀態方程*EOS LINEAR-POLYNOMIAL,具體參數設置如下:
結果分析:
通過著名顯式動力學分析軟件LS-DYNA對半自由空氣中地面爆炸的問題進行模擬,計算結果與客觀物理現象吻合較好。證明了建立的模型以及方法可以很好的應用于球殼結構的爆炸問題模擬。
基于ls-dyna的循環爆炸數值模擬——完全重啟動應用
在流固耦合方法模擬空氣爆炸的基礎上,利用完全重啟動方法可以實現循環爆炸數值模擬。采用1/4建模,對稱面采用對稱邊界條件,空氣其余表面采用無反射邊界條件,炸藥采用體積填充法實現。
第一次爆炸完成后結構狀態和第二次裝藥:
第二次爆炸完成后結構狀態和第三次裝藥:
第三次爆炸完結構狀態
基于ls-dyna的循環爆炸數值模擬——完全重啟動應用
在流固耦合方法模擬空氣爆炸的基礎上,利用完全重啟動方法可以實現循環爆炸數值模擬。采用1/4建模,對稱面采用對稱邊界條件,空氣其余表面采用無反射邊界條件,炸藥采用體積填充法實現。
第一次爆炸完成后結構狀態和第二次裝藥:
第二次爆炸完成后結構狀態和第三次裝藥:
第三次爆炸完結構狀態
ANSYS/ls-dyna球罐爆炸損傷模擬 ¥50
ANSYS/ls-dyna球罐爆炸損傷模擬
模擬效果如下:
ls-dyna水下爆炸沖擊波和氣泡脈動模擬
水下爆炸二維模擬
LS-DYNA模擬爆炸沖擊波-破片群在鋼制容器內爆炸作用分析
使用LS-DYNA軟件可以有效模擬爆炸、沖擊等問題,該文針對爆炸沖擊波-破片群在鋼制容器內爆炸的作用過程進行了模擬分析。
數值模型建立
圖1. 1/4模型圖
建立如圖所示的模型,其中裝藥采用60g炸藥;破片群以105顆直徑5mm的鎢合金鋼珠表示;鋼制容器為45號鋼材料,高20cm、直徑6cm、厚度4mm。網格如下圖所示。
圖2.網格示意圖
2.計算結果
裝藥起爆及驅動破片飛散過程如下圖所示。
圖3. 炸藥起爆及驅動破片飛散
通過模擬可看出,沖擊波先于破片作用于容器壁,并對容器產生破壞作用,使容器發生變形。
圖4. 炸藥先于破片對容器產生破壞
當破片群到達容器壁處時,將與沖擊波一起對容器造成破壞。對容器壁的瞬時最大壓力將達到0.4MPa。
圖5. 爆炸沖擊波-破片群聯合作用
最終在爆炸沖擊波-破片群的共同作用下,容器將發生花瓣狀破壞,其破壞程度將遠大于二者的單獨作用。
圖6. 容器發生花瓣狀破壞
展開 
模擬爆炸的問題
小弟我正在倒騰混凝土的抗爆破,混凝土樓板上有放20公斤的TNT,這種爆炸該如何模擬,
我只知道爆炸物要在材料里面設置EOS,具體參數意義還不太懂,
其他就不不知道怎么著手了,求好心人簡單賜教一下,
謝謝了,我的QQ392809010.
KFX/EXSIM火災爆炸CFD模擬仿真軟件
EXSIM
為預測阻塞空間發生爆炸的后果,DNV GL KFXTM 開發了經過廣泛驗證的蒸氣云爆炸仿真工具-EXSIM。
廣泛驗證和應用
在過去20年中,殼牌公司一直使用EXSIM軟件,對復雜的阻塞空間進行爆炸仿真模擬。EXSIM已成功通過了大量、不同規模的爆炸試驗(包括大比例測試及盲測)的驗證。自1989年以來EXSIM一直開發用于爆炸研究和工業分析。
應用領域
海上及陸上油氣設施
量化三維結構物在發生爆炸情形下隨時間的響應(KFX?-USFOS)
優化布局,降低爆炸影響
量化作用于安全場所(比如臨時避難所、救生船、生活區等)的沖擊波載荷
爆炸可能性分析
對緩釋措施的ALARP(最低合理可行)以及成本-效益分析
事故調查
三維仿真技術
KFX? 一套用于解決有害物質擴散、火災和爆炸相關問題的先進解決方案
基于相同化學反應模型(EDC)的火災及爆炸建模功能
具備強大的CAD導入及編輯功能,用于高效處理復雜幾何模型
高效預測蒸氣云團
批處理大量仿真模擬,比如爆炸風險分析
具備全面后處理功能,比如對CAD幾何體內部進行視頻演示、各種可視化處理等。
展開 基于共節點算法的混凝土爆炸仿真
1工程背景
無論是在軍事還是民用領域,爆炸都有著極為廣泛的應用,如東風導彈部隊的戰斗模擬、金屬爆炸成型等。目前,對于爆炸動力學研究一般有兩種方法,即實驗與仿真。爆炸實驗模擬是對爆炸精確分析的較好手段,但通常成本高,花費精力大,用仿真的手段對爆炸過程進行模擬,擬合仿真數據與前人實驗結果比對驗證,也是獲得較為準確可靠的數據。對于爆炸過程模擬的常用方法有公用節點算法、接觸耦合算法及流固耦合算法等。但考慮到后兩種方法的計算時間較長(ALE算法計算效率較低)[1],同時,本文經過多次仿真調試發現:流固耦合算法所得到的的計算結果對控制參數的取值十分敏感,得到的數字結果差距很大。因此,本文采用共節點算法來模擬炸藥在混凝土中的爆炸過程。
2模型建立
2.1模型分析
本文設想是將炸藥放入混凝土中心位置進行起爆,因此炸藥和混凝土整個模型可以看成是一個完全對稱的模型,因此,本文建立1/8模型,將炸藥單元建立在模型中心位置。炸藥單元與混凝土結構之間共節點算法定義連接。對于網格劃分,炸藥單元網格劃分密與混凝土結構。被爆炸物尺寸社設為1m3的立方體塊,炸藥尺寸較小,設置為5cm3的立方塊,簡化模型如圖1所示。
圖1共節點算法爆炸有限元模型
2.2炸藥、混凝土本構模型
炸藥本構采用LSDYNA提供的8號高爆炸藥本構模型*MAT_EXPLOSIVE_BURN,同時使用JWL狀態方程模擬炸藥爆炸過程中的壓力與體積的關系。炸藥本構參數和JWL狀態方程參數分別如表1、2所示。被爆炸物為混凝土材料,選用111號材料本構。
展開 做一個爆炸的模擬,三種材料:炸藥,空氣和建筑。能計算,可是不爆炸。怎么辦啊,大家幫幫忙,
我用的單位制是g-cm-μs
k文件也能計算,能正常結束,但是后處理時卻發現根本沒有爆炸。
這是怎么回事?幫幫我啊,我實在沒有分兒,不能懸賞。幫幫我吧各位前輩...
baozha.rar