炸藥
關注創建者：最棒的簡約 創建時間：2019-10-13
炸藥的視頻教程
聚能射流對屏蔽炸藥的沖擊起爆仿真（ALE算法）
一、計算模型 屏蔽炸藥采用點火與增長模型（IGNITION_AND_GROWTH__OF_REACTION_IN_HE） 炸藥、藥型罩、空氣域、屏蔽炸藥均采用ALE算法，靶板1和靶板2采用Lagrange算法 二、計算結果 射流沖擊起爆屏蔽炸藥后，上下屏蔽靶板在屏蔽炸藥爆轟作用下向上下飛散
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ABAQUS案例-炸藥與固體結構的爆炸作用分析
本課程詳細講解了在ABAQUS中炸藥模型的建立及炸藥爆炸對固體結構的作用分析。本課程雖然分析的是一個鋼制框架結構在炸藥爆炸下的響應，但是采用本課程的方法，通過更改材料屬性及結構形式，可以應用到例如巖土工程中或建筑工程中的爆破分析。
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預制破片對屏蔽炸藥的沖擊起爆數值模擬（ALE算法）
一、計算模型 二、計算結果 屏蔽板在炸藥的沖擊起爆作用下發生向上凸起毀傷，炸藥網格不動，物質在網格內流動，與炸藥采用lagrange算法相比較，不會出現網格畸變中斷計算的現象
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炸藥的實例教程
本文采用LSDYNA軟件針對乳化炸藥爆炸引爆B炸藥進行研究，模型包括最內部的乳化炸藥，最外側的空氣域，以及中間的B炸藥。
二、幾何模型
幾何模型包括空氣、B炸藥、引爆乳化炸藥。首先利用workbench的dm模塊建立空氣、B炸藥、引爆乳化炸藥的幾何模型，注意的是三個模型要放入一個part下，以保證他們之間可以形成共節點的有限元模型。模型如下圖所示，采用1/2模型，分析類型為2D軸對稱分析，因此模型沒有厚度。
三、材料
空氣采用null本構及GRUNEISEN狀態方程。乳化炸藥采用MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN本構及jwl狀態方程。
展開 LS-DYNA中的點火增長模型應用（1）：二維ALE算法的B炸藥沖擊起爆過程仿真
關鍵詞：沖擊起爆過程；點火增長模型；2D多物質ALE算法；穩定爆轟；B炸藥
LS-DYNA中的點火增長模型采用狀態方程*EOS IGNITION AND GROWTH OF REACTION IN HE進行設置，可用于模擬固體推進劑及其他高能炸藥的沖擊點火和燃爆過程。該模型能夠根據溫度和壓力的變化動態調整反應速率，從而影響爆炸（燃燒）前沿的傳播速度，產生熄爆或爆轟效果，已被廣泛應用于爆炸和沖擊分析、火箭和導彈的推進劑安定性研究、建筑和交通工具的火災安全評估以及新型材料的燃燒特性測試等領域。
由于炸藥起爆過程中涉及到網格的大變形，采用Lagrange算法進行計算時，易出現小網格步長銳減、負體積計算終止等問題，相比之下，ALE算法具有顯著優勢。本文采用二維多物質ALE算法對B炸藥的沖擊起爆過程進行仿真計算，沖擊物為12.7mm的黃銅彈丸，彈丸與B炸藥間設置1mm厚的1006號鋼板，彈丸速度設置為1200m/s和1240m/s，計算結果如下：
起爆結果：1200m/s沖擊速度下，炸藥起爆后未能爆轟，爆炸傳播一段距離后熄爆，在距沖擊位置6mm處產生最大超壓峰值19GPa；1240m/s沖擊速度下，炸藥起爆成功，產生穩定爆轟，爆轟波峰值壓力約30GPa，與29.5GPa的C-J爆轟壓力相近，壓力曲線如圖1。
圖1 不同沖擊速度下B炸藥軸線各處的壓力時程曲線
反應度及溫度對比：起爆成功產生穩定爆轟的壓力、溫度明顯高于未起爆成功工況。成功起爆的炸藥反應度達到1，未起爆成功反應度僅在沖擊位置附近小范圍達到1，較遠范圍反應度逐漸降低，云圖對比如圖2。
展開 </p><p class="ql-align-justify"> 本文采用<strong>三維SPH算法</strong>對<strong>PBX9501炸藥的沖擊起爆過程</strong>進行仿真計算，炸藥為直徑8mm，高度20mm的柱狀炸藥，設置以850m/s的沖擊速度進行平板撞擊，計算過程中設置<strong>*DATABASE_TRACER</strong>關鍵字進行壓力的存儲記錄。</p><ul><li class="ql-align-justify">計算結果：① 850m/s沖擊速度下，PBX9501炸藥棒于10mm處產生穩定爆轟，炸藥起爆成功；②10mm距離之前，爆炸壓力隨距離逐漸增大，炸藥反應不完全，<strong>10mm之后爆轟壓力大致相同，為45GPa左右，炸藥反應度達到1，反應完全。</strong></li><li class="ql-align-justify">付費文件包括：K文件，采用<strong>三維SPH算法，PBX9501炸藥的沖擊起爆過程</strong>仿真K文件和答疑聯系方式，文件包括<strong>SPH單元網格和原始Solid單元網格</strong>。
展開 本文以一個簡單案例介紹破片沖擊炸藥導致炸藥引爆，其中破片采用Cu，炸藥采用COMP-BJJ1，材料參數均取自AUTODYN自帶數據庫，Cu飛片額外定義一個材料失效，防止計算過程中因網格變形太大使得時間步太小導致計算終止，其中破片起始速度3000m/s。
破片采用拉格朗日算法，空氣域及炸藥采用歐拉算法，空氣域建立完畢后將炸藥填充到空氣PART中。節省計算資源，采用1/2模型。為防止炸藥爆炸后在壁面發生反射造成結果不準確，在除對稱面的邊界上均施加流出邊界；對稱軸上每隔一段距離設置一個固定高斯監測點，用于后處理觀察監測點處的壓力變化。由于點火增長模型只支持cm-g-us單位制，故本仿真單位制采用cm-g-us。
炸藥在飛片剛撞擊到后就被引爆，各時刻炸藥的壓力云圖如圖2-4所示：
1us 5us 10us
不同時刻B炸藥的壓力云圖
為觀察炸藥的反應程度，在計算前輸出變量選擇ALPHA，各時刻炸藥的反應度云圖如下：
1us 5us 10us
不同時刻B炸藥的反應分數
AUTODYN自身的后處理功能同樣可以繪出不同時刻的速度、位移、壓力等曲線，并且可以直接用到文獻中，當然也可以將其數據導出，自己用專業繪圖軟件繪制，各監測點的壓力-時間曲線如下所示（軟件自帶曲線還挺漂亮的）：
最后,歡迎通過公眾號"320科技工作室"與我們聯絡
展開 炸藥交聯網絡老化檢測中的應用：
交聯密度作為表征交聯結構特性的重要參數，能直接反映交聯網絡結構的變化，因此在復合固體推進劑和澆注PBX 炸藥長貯老化研究中，材料體系的交聯密度及其變化規律是一個重要的研究內容。通過低場核磁共振技術監測交聯密度的變化是研究復合固體推進劑和PBX 炸藥老化過程中黏合劑網絡結構變化的一種有效手段。
利用低場核磁共振交聯密度儀、萬能材料試驗機，對 HTPB（端羥基聚丁二烯）復合固體推進劑及澆注 PBX 炸藥的交聯老化進行了研究，獲得了老化過程中交聯密度的變化規律，并與其力學性能變化規律進行了比較。
圖3 HTPB復合固體推進劑熱老化過程交聯密度及延伸率變化曲線
結果表明，在一定溫度下經過不同老化時間，HTPB 復合固體推進劑交聯密度不斷增大，而延伸率逐漸下降（如圖 3 所示）；澆注 PBX 炸藥在一定溫度下經過不同老化時間，交聯密度不斷增大，抗壓強度逐漸增大。以上研究結果證實了交聯密度與力學性能參量（延伸率、抗壓強度）之間存在一定程度的相關性。
由于低場核磁共振技術能夠快速、準確、簡便地獲得交聯密度值，改變了以往交聯密度測試方法繁瑣、測試結果重復性較差的問題，為復合固體推進劑和 PBX 炸藥老化過程中微觀變化機理與宏觀參量之間的關系研究開辟了一條新的道路。后續通過研究交聯密度與力學性能之間的關系，建立交聯密度與力學性能參量之間的相關性方程，以交聯密度表征力學性能，可以大幅減少老化過程中力學性能測試的樣品量，降低試驗成本及安全風險。
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四 計算結果
炸藥起爆之后，爆轟波經過隔板之后產生繞射，形成喇叭形爆轟波，然后壓垮藥型罩形成射流對靶板進行侵徹。
添加圖片注釋，不超過 140 字（可選）
?
在典型爆炸問題中：
流體域（空氣 / 水 / 炸藥
abaqus水下爆炸模擬出錯3個月前
我修改過網格調大調小、炸藥當量調小、爆炸參考點往下移等等，都無濟于事，
聚能射流致引爆被發炸藥發生殉爆10個月前
殉爆距離為30cm時，炸藥完全起爆
殉爆距離為50cm時，炸藥完全起爆
殉爆距離為70cm時，炸藥沒有起爆
射流在387微秒到達被發炸藥，但直到438微秒炸藥毫無反應
(FEM-beam單元,單元長度1cm)</p><p>流體域：</p><p>整體采用S-ALE算法表征炸藥爆轟過程。</p><p>炸藥為?150×200mm的圓柱狀TNT炸藥，爆距100mm。采用MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN材料模型及JWL狀態方程。</p><p>空氣采用NULL材料模型，LINEAR_POLYNOMIAL狀態方程。</p><p>S-ALE網格尺寸1cm。
炸藥交聯網絡老化檢測中的應用：
交聯密度作為表征交聯結構特性的重要參數，能直接反映交聯網絡結構的變化，因此在復合固體推進劑和澆注PBX 炸藥長貯老化研究中，材料體系的交聯密度及其變化規律是一個重要的研究內容。通過低場核磁共振技術監測交聯密度的變化是研究復合固體推進劑和PBX 炸藥老化過程中黏合劑網絡結構變化的一種有效手段。
油罐直徑為25cm，高度為25cm，上層為9cm氣體，下層為15cm油體（等效為炸藥計算），油罐材料為鋼。
圖1 模型示意圖
2.計算結果：
圖2 壓力變化過程
付費文件包含K文件。
<p>卵形戰斗部頭部CRH=2，殼體材料為30CrMnSiNi2A 高強鋼，內部填充炸藥，設置延遲起爆時間為540us，侵爆載體參數詳見K文件。<span style="background-color: rgba(18, 18, 18, 0);">采用hypermesh與ANSYS/LSDYNA聯合仿真分析。
在此案例中，建模采用Workbench中的SpaceClaim進行建模，模型包含為炸藥、空氣域與威力評估板，威力節省計算量與計算時間，模型簡化為1/4模型，建立好的模型如圖1所示，用其內置的工具進行網格劃分，劃分好的網格模型如圖2所示，炸藥起爆點設為炸藥中心。
</p><ul><li class="ql-align-justify">計算結果：① 850m/s沖擊速度下，PBX9501炸藥棒于10mm處產生穩定爆轟，炸藥起爆成功；②10mm距離之前，爆炸壓力隨距離逐漸增大，炸藥反應不完全，<strong>10mm之后爆轟壓力大致相同，為45GPa左右，炸藥反應度達到1，反應完全。
