炸藥的案例
乳化炸藥爆炸引爆B炸藥
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 ￥48
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 LS-DYNA中的點火增長模型應用（3）：3D SPH算法的PBX9501炸藥沖擊起爆過程仿真 ￥86.66
</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 基于AUTODYN模擬破片高速沖擊引爆炸藥
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 
聚能射流致引爆被發炸藥發生殉爆 ￥59
殉爆距離30cm
殉爆距離50cm
殉爆距離70cm
很明顯可以看出，殉爆距離為70的模型，射流頭部的速度已然下降，可能不足以使被發炸藥起爆，具體我們來看被發炸藥反應度。
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，說明這時起爆能量不夠，熱點未能形成，炸藥不起爆。
展開 含節理的巖石內乳化炸藥不耦合爆炸引起的巖石裂紋擴展
3）單元：空氣、炸藥單元采用euler算法，巖石及節理采用lagrange算法，其中流體采用1e6沙漏系數，對應關鍵字如下：
4）材料：空氣、乳化炸藥、節理及巖石*MAT_NULL、*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN、*MAT_PLASTIC_KINEMATIC及*MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CONCRETE本構。詳細材料本構及狀態方程關鍵字參數如下：
5）流固耦合：流體（空氣與炸藥）與固體（巖石及節理）之間采用流固耦合定義相互作用關系。流體定義多物質組，流固耦合關鍵字如下（其中part1為巖石，part2為節理，part3為空氣，part4為炸藥）：
6）求解時間600us。
03、求解過程及結果分析
采用6核cpu和2G內存進行求解，需要7小時左右。
下圖顯示了巖石在乳化炸藥爆炸作用下的裂紋擴展過程。
結果顯示，在3500m/s爆速的乳化炸藥作用下，巖石裂紋擴展較好，可以較準確的模擬實際情況，對工程爆破具有極大的參考意義。
04、總結
本文建立了含節理的巖石爆炸模型，仿真分析了3500m/s乳化炸藥在不偶和裝藥爆炸作用下含節理的巖石的裂紋擴展效果，獲得了巖石的裂紋分布情況。由于計算量較大，沒有分析無節理情況下裂紋擴展情況進行對比。
來源于：ANSYS
展開 炸藥爆炸沖擊波威力場計算軟件V2.4
間隔時間
ms
間隔距離
m
計算P-R數據、輸出P-R數據中的間隔距離
炸藥密度
g/cm3
計算非含鋁炸藥時的輸入參數（功能待更新）
炸藥爆速
m/s
圖4-1 軟件初始界面
4.2 計算p-t曲線
點擊計算p-t曲線①，可顯示不同距離處的超壓時間曲線。選擇右下角②不同的數學模型，左下角圖中的曲線③會實時改變，右上角表中對應的數據④也是改變。
圖4-2 自由場入射波超壓時間計算曲線
同理，計算地面爆炸入射波超壓曲線、近地爆炸反射波超壓時間曲線。見圖4-3、圖4-4。右下角中的更新繪圖可輸入xy范圍，更新繪圖范圍，點擊保存數據，將不同距離的P-t曲線數據保存，保存位置見軟件所在的文件夾。
圖4-3 地面爆炸入射波超壓曲線
圖4-4 近地爆炸反射波超壓時間曲線
4.3 計算p-R曲線
圖4-5為炸藥爆炸沖擊波威力場計算軟件的不同距離處的自由場爆炸沖擊波入射波超壓峰值，通過點擊主界面的計算P-R曲線，顯示出爆炸沖擊波超壓與距離曲線的界面。
圖4-5 不同距離處的自由場爆炸沖擊波入射波超壓峰值
圖4-6為炸藥爆炸沖擊波威力場計算軟件的不同距離處的地面爆炸沖擊波入射波超壓峰值，給出不同模型的P-R曲線。
展開 低場核磁在火炸藥交聯固化、老化性能評估中應用
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。
展開 用戶作品賞析 | 含節理的巖石內乳化炸藥不耦合爆炸引起的巖石裂紋擴展
下圖顯示了巖石在乳化炸藥爆炸作用下的裂紋擴展過程。
結果顯示，在3500m/s爆速的乳化炸藥作用下，巖石裂紋擴展較好，可以較準確的模擬實際情況，對工程爆破具有極大的參考意義。
04
總結
本文建立了含節理的巖石爆炸模型，仿真分析了3500m/s乳化炸藥在不偶和裝藥爆炸作用下含節理的巖石的裂紋擴展效果，獲得了巖石的裂紋分布情況。由于計算量較大，沒有分析無節理情況下裂紋擴展情況進行對比。
炸藥材料參數大全 ￥2
炸藥材料參數大全
——參數說明及參考文獻
在進行數值模擬過程中，炸藥材料參數對計算結果至關重要。由于炸藥屬于管控物品，一般情況下難以獲得，且即使有也難開展圓筒試驗進行測定。此外，本人通過閱讀大量文獻，懷疑有些文獻中炸藥參數可能是作者隨意杜撰，以便使模擬呈現預定結果。受此困擾，本人在查閱國內外大量文獻基礎上，收集整理炸藥爆轟參數和狀態參數，并加以點評，供各位同仁參考與探討，希望能夠共同學習與進步！
歡迎添加本人QQ：858424476，以便進一步交流探討
展開 SPH法水中炸藥爆炸形成水柱
1，項目描述
本項目為采用LSDYNA軟件模擬水中炸藥爆炸沖擊形成水柱的過程。詳細介紹SPH方法使用，各sph的part間連接方式的建立，在采礦、隧道開挖、爆炸焊接、加工工藝等方面應用較多，為工程使用提供重要參考依據。
2，幾何模型
首先利用SOLIDWORKS建立空氣、水、炸藥的幾何模型，實體模型在劃分網格后，通過lspp轉換為sph粒子，模型如下圖所示。
Sph創建方法如下：
3，材料及part
空氣、水采用NULL本構，炸藥采用MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN本構。
AUTODYN模擬破片隨機失效1-炸藥對破片的爆轟驅動
1 炸藥對破片的爆轟驅動
首先計算爆炸物在炸藥的作用下破片分布、質量、初速等信息，利用非線性動力學軟件AUTODYN進行數值仿真。為減少計算時間，建立1/4模型，其中炸藥殼體厚度為20mm，為減小計算量，實際爆炸物高度1610mm，數值模擬中炸藥高度選取200mm，模型關于兩個對稱面對稱，故只需建立 1 /4 模型，均采用 Lagrange 算法，因為殼體材料的破 碎、破片的形成過程是一個大變形的彈塑性流體動力學過程，采用 Lagrange 算法雖然網格會發生較大的 扭曲變形，但該方法對介質運動的整體和局部的變化都有更清晰的描述，能真實的呈現殼體膨脹、裂紋產生、破片形成的整個過程，也能更清楚的顯示節點的速度、整體的動能等物理量。起爆方式為炸藥中心起爆，觀測點和起爆點設置如圖1所示，其中破片設置Mott隨機失效，炸藥材料為TNT，破片材料為45號鋼。
圖1 有限元模型
圖2和圖3位計算結果，圖3為觀測點8~13的X軸方向的速度，在爆炸載荷作用下，速度逐漸增加并趨近于960m/s，破片質量主要集中在50g以下，破片速度分布在750m/s和1000m/s附近，計算破片的平均速度為880m/s，一共產生370個破片。
圖2 破片計算結果
展開 一個水下炸藥爆炸沖擊下船舶結構的響應計算CAE算例 ￥5.2
本算例為計算水下炸藥爆炸沖擊下船舶結構的響應分析，即計算沖擊作用下結構的應力、應變及加速度等。其中炸藥的位置、炸藥的當量均可自行設定。
本算例的CAE分析操作步驟為：先建立船舶模型、施加材料屬性，然后建立船舶的流固耦合邊界，劃分網格等。最后（也是本算例的難點）在CAE輸出.inp文件中寫入炸藥參數。
“付費”中的附件為一個完整的計算水下炸藥爆炸沖擊作用下船舶結構的響應分析算例（.inp文件），讀入到ABAQUS中即可運行。
LS-DYNA | 淺埋炸藥與混凝土接觸爆炸
炸藥半徑44.2mm，高度100mm。
埋深50mm。
往期回顧
經驗分享
學習分享 | 如何入門LS-DYNA？
含鋁炸藥模型在水中爆炸的仿真應用 ￥20
相比于普通炸藥，含鋁炸藥具有二次放熱的特性大大加強了炸藥的做功能力，有效得提高了戰斗部的毀傷威力，尤其在水中兵器領域。對含鋁炸藥的仿真不是很多，以下案例提供了一定的參考學習價值。
