沖擊波
關(guān)注創(chuàng)建者：力學(xué)星空 創(chuàng)建時(shí)間：2019-11-03
沖擊波的視頻教程
瓦斯爆炸隧道內(nèi)沖擊波特征及襯砌損傷機(jī)制數(shù)值研究
瓦斯爆炸隧道內(nèi)沖擊波特征及襯砌損傷機(jī)制數(shù)值研究
瓦斯爆炸
采用LS-DYNA軟件的ALE（任意拉格朗日-歐拉）算法，建立了瓦斯爆炸沖擊波作用下隧道襯砌損傷機(jī)制的有限元模型。 私聊我發(fā)k文件（文件太大 無(wú)法上傳平臺(tái)）
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炸藥爆炸沖擊波威力場(chǎng)計(jì)算軟件
10、增加外殼厚度，可計(jì)算帶殼裝藥的沖擊波（鋼殼） 11、三波點(diǎn)軌跡坐標(biāo)給出具體表格
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爆炸沖擊波模擬仿真及結(jié)果驗(yàn)證(包含K文件)
爆炸沖擊波模擬仿真及結(jié)果驗(yàn)證，存在明顯的負(fù)壓區(qū)，能夠很好模擬出真實(shí)沖擊波的情景。
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沖擊波的實(shí)例教程
圖4-2 自由場(chǎng)入射波超壓時(shí)間計(jì)算曲線(xiàn)
同理，計(jì)算地面爆炸入射波超壓曲線(xiàn)、近地爆炸反射波超壓時(shí)間曲線(xiàn)。見(jiàn)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(diǎn)擊保存數(shù)據(jù)，將不同距離的P-t曲線(xiàn)數(shù)據(jù)保存，保存位置見(jiàn)軟件所在的文件夾。
圖4-3 地面爆炸入射波超壓曲線(xiàn)
圖4-4 近地爆炸反射波超壓時(shí)間曲線(xiàn)
4.3 計(jì)算p-R曲線(xiàn)
圖4-5為炸藥爆炸沖擊波威力場(chǎng)計(jì)算軟件的不同距離處的自由場(chǎng)爆炸沖擊波入射波超壓峰值，通過(guò)點(diǎn)擊主界面的計(jì)算P-R曲線(xiàn)，顯示出爆炸沖擊波超壓與距離曲線(xiàn)的界面。
圖4-5 不同距離處的自由場(chǎng)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(chǎng)計(jì)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(xiàn)。
圖4-6 不同距離處的地面爆炸沖擊波入射波超壓峰值
圖4-7為炸藥爆炸沖擊波威力場(chǎng)計(jì)算軟件的不同距離處的近地爆炸沖擊波入射波超壓峰值，給出不同模型的P-R曲線(xiàn)。
圖4-7 不同距離處的近地爆炸沖擊波入射波超壓峰值
圖4-8為炸藥爆炸沖擊波威力場(chǎng)計(jì)算軟件的不同距離處的近地爆炸沖擊波到達(dá)時(shí)間，給出不同模型的T-R曲線(xiàn)。
圖4-8 不同距離處的爆炸沖擊波到達(dá)時(shí)間
圖4-9為炸藥爆炸沖擊波威力場(chǎng)計(jì)算軟件的不同距離處的爆炸沖擊波正壓作用時(shí)間，給出不同模型的T-R曲線(xiàn)。
展開(kāi) 爆炸沖擊波與破片作用下車(chē)輛底部結(jié)構(gòu)動(dòng)響應(yīng)數(shù)值仿真
劉粟濤1，周云波1，張 明1，孫曉旺1，葉龍學(xué)2
(1.南京理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院， 南京 210094；2.中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心， 武漢 430064)
摘要：針對(duì)爆炸沖擊波與高速破片對(duì)車(chē)輛的聯(lián)合毀傷問(wèn)題，采用光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)算法模擬榴彈在土壤中爆炸產(chǎn)生爆炸沖擊波與破片聯(lián)合作用下車(chē)輛底部結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。進(jìn)行爆炸沖擊鋼板試驗(yàn)，分別采用傳統(tǒng)的任意拉格朗日歐拉算法和SPH算法分析在爆炸沖擊下鋼板的動(dòng)能、內(nèi)能和破壞形態(tài)，并驗(yàn)證SPH算法的可行性；采用SPH算法對(duì)榴彈在車(chē)輛底部爆炸進(jìn)行數(shù)值仿真，分析榴彈形成自然破片的過(guò)程、破片速度分布以及車(chē)輛底部防護(hù)結(jié)構(gòu)的沖擊響應(yīng)。仿真結(jié)果表明，淺埋榴彈爆炸產(chǎn)生的沖擊波先于破片作用于車(chē)底結(jié)構(gòu)， 沖擊波作用效果為結(jié)構(gòu)大變形，破片作用效果為結(jié)構(gòu)局部破壞，并且SPH算法可應(yīng)用于爆炸沖擊波與破片聯(lián)合作用下車(chē)底結(jié)構(gòu)響應(yīng)的研究，為車(chē)輛防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。
關(guān)鍵詞：試驗(yàn)臺(tái)架；車(chē)輛底部結(jié)構(gòu)；SPH算法；自然破片；數(shù)值仿真
1 引言
軍用地面車(chē)輛在戰(zhàn)場(chǎng)上面臨各式各樣的威脅，如埋雷、簡(jiǎn)易爆炸 裝置(IED)和其他動(dòng)能彈的威脅[1]。這些威脅通常攜帶裝在金屬外殼中的烈性炸藥。當(dāng)炸藥爆炸時(shí)，產(chǎn)生的高壓使金屬外殼膨脹破碎，并形成自然破片以非常高的速度傳播，最終產(chǎn)生的沖擊波和高速自然破片撞擊軍用車(chē)輛，對(duì)車(chē)輛及乘員造成損傷。
整車(chē)實(shí)爆試驗(yàn)是驗(yàn)證車(chē)輛防護(hù)性能最直接有效的方法，但由于其危險(xiǎn)性大、試驗(yàn)成本高、試驗(yàn)周期長(zhǎng)、不可重復(fù)等原因，在進(jìn)行車(chē)輛防護(hù)性能評(píng)估時(shí)，通常采用有限元仿真技術(shù)結(jié)合試驗(yàn)的方法，預(yù)測(cè)軍用車(chē)輛在各式威脅下車(chē)輛的結(jié)構(gòu)響應(yīng)和車(chē)內(nèi)乘員的損傷情況，并為后續(xù)車(chē)輛防護(hù)設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)[2]。
展開(kāi) 平面沖擊波作為研究爆炸沖擊波傳播、沖擊波與結(jié)構(gòu)流固耦合的基礎(chǔ)性研究手段，無(wú)論是科學(xué)研究還是工程應(yīng)用都使用廣泛，適用性強(qiáng)，本算例將采用*LOAD_BLAST_ENHANCED和BOUNDARY_AMBIENT兩種常用方法在LS-dyna中加載平面沖擊波，付費(fèi)文件包括K文件、關(guān)鍵字解釋、參數(shù)設(shè)置依據(jù)和方法等內(nèi)容，為step-by-step教程，其中文檔部分內(nèi)容如下：
使用LS-DYNA軟件可以有效模擬爆炸、沖擊等問(wèn)題，該文針對(duì)爆炸沖擊波-破片群在鋼制容器內(nèi)爆炸的作用過(guò)程進(jìn)行了模擬分析。
數(shù)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(hào)鋼材料，高20cm、直徑6cm、厚度4mm。網(wǎng)格如下圖所示。
圖2.網(wǎng)格示意圖
2.計(jì)算結(jié)果
裝藥起爆及驅(qū)動(dòng)破片飛散過(guò)程如下圖所示。
圖3. 炸藥起爆及驅(qū)動(dòng)破片飛散
通過(guò)模擬可看出，沖擊波先于破片作用于容器壁，并對(duì)容器產(chǎn)生破壞作用，使容器發(fā)生變形。
圖4. 炸藥先于破片對(duì)容器產(chǎn)生破壞
當(dāng)破片群到達(dá)容器壁處時(shí)，將與沖擊波一起對(duì)容器造成破壞。對(duì)容器壁的瞬時(shí)最大壓力將達(dá)到0.4MPa。
圖5. 爆炸沖擊波-破片群聯(lián)合作用
最終在爆炸沖擊波-破片群的共同作用下，容器將發(fā)生花瓣?duì)钇茐模淦茐某潭葘⑦h(yuǎn)大于二者的單獨(dú)作用。
圖6. 容器發(fā)生花瓣?duì)钇茐?/span>
展開(kāi) 因課題存在縮減計(jì)算域的需求，需要使用邊界條件方法對(duì)ALE單元施加水中沖擊波載荷，本算例將采用*BOUNDARY_AMBIENT+*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION兩個(gè)關(guān)鍵字的組合在LS-dyna中加載平面沖擊波，付費(fèi)文件包括網(wǎng)格生成命令流文件（ls-prepost）、K文件、參數(shù)參數(shù)設(shè)置依據(jù)等內(nèi)容，施加邊界條件的方法如下：
1、*BOUNDARY_AMBIENT施加位置
圖1 *BOUNDARY_AMBIENT施加位置
*BOUNDARY_AMBIENT使用兩條*DEFINE_CURVE，分別定義該處單元的單位參考體積內(nèi)能和相對(duì)體積時(shí)間歷史。
2、*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION施加位置
圖2 *BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION施加位置
*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION使用一條*DEFIN_CURVE，定義該處節(jié)點(diǎn)的速度曲線(xiàn)，關(guān)鍵字中的VID可以定義速度方向。
3、仿真結(jié)果
圖3 不同位置處的壓力曲線(xiàn)
4、理論曲線(xiàn)與仿真曲線(xiàn)
圖4 定義載荷曲線(xiàn)與仿真載荷曲線(xiàn)
圖4中"定義載荷曲線(xiàn)"由*DEFINE_CURVE定義的單位參考體積內(nèi)能（E=ρ0*e）和相對(duì)體積（ν=ρ0/ρ）代入狀態(tài)方程*EOS計(jì)算得到。
若定義的載荷曲線(xiàn)考慮激波上升段，仿真曲線(xiàn)和定義載荷曲線(xiàn)之間的體積粘性壓力損失將會(huì)減少，誤差也將更小。
本文方法與
兩種平面沖擊波加載方法（LOAD_BLAST_ENHANCED、*BOUNDARY_AMBIENT）
相比具有更準(zhǔn)確的仿真結(jié)果。
展開(kāi) 
沖擊波的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
沖擊波的最新內(nèi)容
? 多求解格式，應(yīng)對(duì)極端變形：融合 Lagrange、Euler、ALE、SPH 等求解技術(shù)，完美處理流固耦合（FSI）、爆炸沖擊波、水下迫降、鳥(niǎo)撞等大變形、多介質(zhì)交互問(wèn)題；氣囊展開(kāi)采用有限體積法（FVM），結(jié)合可逆排氣孔模型，實(shí)現(xiàn)乘員約束系統(tǒng)的高精度仿真。
從0到1搭建通信設(shè)備光模塊可靠性測(cè)試體系1個(gè)月前
測(cè)試通常采用半正弦波沖擊脈沖，峰值加速度可達(dá)500-1500g，脈沖持續(xù)時(shí)間約0.5-2ms。
這種測(cè)試驗(yàn)證模塊結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、元件固定可靠性以及金手指與插槽的連接穩(wěn)定性。對(duì)于需要頻繁插拔的光模塊，沖擊測(cè)試尤為重要。
?插拔耐久性測(cè)試：針對(duì)光模塊接口和光纖連接器的專(zhuān)項(xiàng)測(cè)試，模擬實(shí)際使用中的反復(fù)插拔操作。
從空氣沖擊波傳播到結(jié)構(gòu)破壞，再到破片飛散，整個(gè)過(guò)程涉及強(qiáng)非線(xiàn)性、大變形與多尺度耦合。
基于
PreSys
的工程實(shí)踐，這類(lèi)問(wèn)題可以通過(guò) ALE + SPH + Lagrange 多方法協(xié)同實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定求解。
場(chǎng)景一：沖擊波傳播
常規(guī)數(shù)值模擬方法/軟件難以對(duì)水下爆炸強(qiáng)動(dòng)載作用下拱壩全流程損傷演化機(jī)制進(jìn)行精細(xì)刻畫(huà)，尤其難以模擬爆炸沖擊波-庫(kù)水-壩體耦合作用及損傷后庫(kù)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(cè)模型；不同爆炸工況對(duì)損傷的敏感性；薄弱區(qū)域強(qiáng)化設(shè)計(jì)依據(jù)。
定義的載荷曲線(xiàn)是沖擊波的三角波函數(shù)曲線(xiàn)，在壓力卸載階段后自由面反射波回到加載面和載荷曲線(xiàn)的載荷疊加，導(dǎo)致壓力激增，該怎么解決啊
一期一會(huì) | 什么是流體流動(dòng)？8個(gè)月前
對(duì)于更高的流速（高亞音速和超音速），可壓縮性效應(yīng)變得顯著，尤其是涉及沖擊波的情況下，例如在噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)、高速飛機(jī)和火箭中。
粘性流與非粘性流
粘度是衡量流體中摩擦力的一個(gè)指標(biāo)。當(dāng)流體內(nèi)部的各層相互摩擦?xí)r，就會(huì)產(chǎn)生摩擦力。粘度高（例如蜂蜜）表示摩擦力較大，反之亦然。對(duì)于液體而言，粘度會(huì)隨著溫度的升高而降低。
數(shù)值模擬考慮了兩種TNT當(dāng)量（100 kg 與 200 kg） 及兩種爆炸深度（水面下12.5和25 m）的水下爆炸工況，實(shí)現(xiàn)了爆炸沖擊波-水體-壩體相互作用的完全耦合高精度模擬。模型完整再現(xiàn)了結(jié)構(gòu)從微損傷萌生、宏觀裂縫擴(kuò)展直至最終失穩(wěn)潰壩的全過(guò)程損傷演化，并特別計(jì)入了壩體損傷后庫(kù)水壓力的持續(xù)作用機(jī)制。研究結(jié)果表明：壩頂區(qū)域?yàn)榻Y(jié)構(gòu)最薄弱部位，損傷破壞易在此處萌生并發(fā)展。
沖擊測(cè)試：使用沖擊臺(tái)對(duì)車(chē)輛施加脈沖載荷（如半正弦波沖擊，峰值加速度 50g~100g），模擬路面坑洼或碰撞沖擊，檢查底盤(pán)護(hù)板、油箱支架等部件的抗沖擊能力。
4. 耐久性道路測(cè)試
目的：通過(guò)實(shí)際道路行駛，驗(yàn)證整車(chē)機(jī)械可靠性（如底盤(pán)耐久性、車(chē)身疲勞強(qiáng)度）。
在段塞流不斷接近管道盡頭的過(guò)程中，冷凝現(xiàn)象也在時(shí)刻發(fā)生著，最終在盡頭全部冷凝結(jié)束，段塞流在管道盡頭驟停，產(chǎn)生壓力沖擊波，也就是水錘現(xiàn)象。
下圖為High3和Low4兩種工況下管道底蓋處的壓力探測(cè)點(diǎn)PCB4的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和仿真結(jié)果，可以看出模擬結(jié)果與仿真結(jié)果基本吻合。
