爆炸分析的案例
活動更新 | LS-DYNA爆炸分析及在民爆行業中的高級應用技術介紹
LS-DYNA作為顯式有限元程序的鼻祖和理論先導，特別適合求解各種一維、二維、三維結構的爆炸沖擊問題。為了幫助用戶進一步了解LS-DYNA在爆炸分析上的能力，特別是在民用相關爆炸分析領域的分析能力，11月13日，Ansys將推出《LS-DYNA爆炸分析及在民爆行業中的高級應用技術介紹》網絡研討會。
本次會議將圍繞LS-DYNA多種爆炸分析能力，如在民爆行業中的抗爆結構、聚能射孔彈、殉爆分析等應用進行介紹，并基于鋼板近場爆炸場景對常規爆炸模擬方式、二次爆炸沖擊模擬方式，民爆行業數值仿真ALE-FSI和SPH技術實現及應用等進行討論，歡迎廣大LS-DYNA用戶報名參加。
爆炸分析
Conwep方法
PBM方法板抗爆模擬
ALE方法
時間
11月13日（星期六），14:00-16:00
面向受眾
煤礦、石油、建筑、大壩、交通隧道、公共安全、抗爆器材、戰斗部、軍車、科研院所以及其他關心爆炸分析的用戶等。
展開 關于LS-DYNA爆炸分析清單
引言
爆炸分析概述
LS-DYNA軟件當初主要應用于求解一維非彈性結構在高速碰撞、爆炸沖擊下的大變形動力響應，是北約組織武器結構設計的分析工具，現在廣泛應用于國防軍工企業
炸藥爆炸時間非常短暫，并在瞬間產生強大的沖擊波，從而對周圍的物體進行沖擊導致破壞。LS-DYNA提供高能炸藥材料模型和齊種炸藥的狀態方程，能夠準確的模擬整個沖擊波的傳播過程和結構的瞬態響應過程。
1、LS-DYNA爆炸分析的方法
Lagrange方法
即采用Lagrange方法來描述炸藥材料及’，它發生相互作用的物質材判，如土壤炸坑武器戰斗部設計等分析，此算法優點在于可以得到清晰的物質界面。炸藥和結構之間的相互
作用通過定義接觸關系來實現，一般采用滑動接觸來處理接觸關系。該方法的不足就是炸藥單元在爆炸過程中會發生嚴重的畸變。
采用流固耦合計算思想
即使用前面所述的流固藕合算法來描述爆炸過程。
展開 ABAQUS案例—炸藥與固體結構的爆炸分析 ￥5
本案例（附件中inp文件）講述了采用ABAQUS進行炸藥與固體結構的爆炸分析，其重點是炸藥屬性的建立及炸藥的粒子化處理。本案例主要側重固體結構的爆炸分析方法，而不限于結構類型，例如可以采用本案例方法模擬巖土結構的爆破、鋼筋混凝土結構爆破或水下結構的爆破等。
Abaqus CEL爆炸分析_混凝土建筑 ￥299
************************************Abaqus中的爆炸分析方法************************************
Abaqus的爆炸分析可以基于CONWEP/CEL/SPH/UNDEX聲固耦合等技術來建模，其中，CEL/SPH方法可以調用JWL或Ignition and growth狀態方程，常用于空氣中或水下的近場爆炸問題。
本篇案例為Abaqus CEL方法模擬空中爆炸對建筑物的毀傷作用。
************************************CEL近場爆炸應用案例************************************
建筑物為兩層民用住宅，混凝土+鋼筋土，混凝土采用CDP本構，并考慮單元刪除（≥Abaqus2019版）；歐拉域內設置TNT炸藥和空氣，材料行為分別采用JWL和理想氣體狀態方程來描述。
首先，通過靜力學分析計算重力作用下建筑物的應力和變形，住宅內部房間布局和各區域的應力如下。
建筑物應力
然后，通過*initial state將重力下的應力應變、變形等傳遞到顯式動力學分析模型中，作為爆炸前建筑的初始狀態。
建筑物變形
某坐標截面上沖擊波與建筑物的相互作用：
爆炸沖擊波
在爆炸沖擊波作用下，混凝土出現大面積的損傷：
混凝土損傷
損傷嚴重的區域，單元完全失效：
動態應力
變形放大50倍，可以觀察到沖擊波造成的直接破壞和建筑物振動造成的間接破壞。
展開 
Abaqus TNT水下爆炸分析Step by Step ￥3
Abaqus TNT水下爆炸分析Step by Step-01-10.pdf
共節點耦合爆炸分析
爆炸分析.k
研究背景
在軍事與民用領域，爆炸有著極為廣泛的應用，如導彈戰斗部隊模擬、礦山爆破、爆炸容器、金屬爆炸成型、水下爆破排淤等。爆炸動力學過程非常復雜，很難進行精確的解析分析，數值分析與模型實驗是目前最常用的兩種方法。數值分析的精度依賴于描述物質的模型，如材料本構、炸藥狀態方程等。目前情況下，描述爆炸作用下的物質模型還不很完善，數值分析的精度一般不高于近似方程的精度，這使其使用受到了一定的限制。但是數值模擬可以提供整個過程的現象描述，并且通過擬和參數的方法使得計算結果與實驗結果相吻合，提供給研究人員更多的過程信息。
模型介紹
共用節點方法是將炸藥與結構均采用8節點實體單元模擬，炸藥單元與結構單元之間具有相同的節點。炸藥位于被爆炸結構中心，炸藥單元網格劃分較密，而被爆炸結構單元網格相對稀疏。采用1/8模型進行數值模擬計算。被爆炸物尺寸為1X 1 X 1 (rn3)，材料本構為各向同性雙線性彈塑性模型，材料參數見表5.1。
展開 SPH爆炸分析——基于LS-DYNA
計算結果
圖4-1 爆炸前
圖4-2 爆炸后
SPH爆炸分析.k
11/13 適用于LS-DYNA求解器的MPDB壁障介紹及應用
LS-DYNA作為顯式有限元程序的鼻祖和理論先導，特別適合求解各種一維、二維、三維結構的爆炸沖擊問題。為了幫助用戶進一步了解LS-DYNA在爆炸分析上的能力，特別在民用相關爆炸分析領域的分析能力，Ansys中國將于11月13日（周六）舉辦《LS-DYNA爆炸分析及在民爆行業中的高級應用技術介紹》免費直播，歡迎廣大LS-DYNA用戶報名參加！
本次研討會內容將圍繞LS-DYNA多種爆炸分析方法介紹、在民爆行業中的抗爆結構、聚能射孔彈、殉爆分析等應用進行介紹，并基于鋼板近場爆炸場景對常規爆炸模擬方式、二次爆炸沖擊模擬方式，民爆行業數值仿真ALE-FSI和SPH技術實現及應用等進行討論。
面向受眾：煤礦、石油、建筑、大壩、交通隧道、公共安全、抗爆器材、戰斗部、軍車、科研院所以及其他關心爆炸分析的用戶等。
展開 爆炸仿真又一利器ANSYS AUTODYN介紹 附AUTODYN工程動力分析及應用實例下載
用戶在進行水下爆炸分析時，可以在ANSYS AUTODYN材料庫中選擇合適的炸藥、水、空氣以及結構材料模型及參數。
并行求解技術
ANSYS AUTODYN提供兩種并行求解技術：SMP（共享內存式并行）和MPP（分布式并行）。經測試其并行加速比和擴充性能良好，已在實際大規模工程仿真分析中獲得了廣泛的應用。在解決遠場水下爆炸等大規模問題時，可充分利用ANSYS AUTODYN優異的并行計算技術來提高分析效率。
ANSYS AUTODYN水下爆炸典型應用
1、爆炸沖擊波的傳播及對艦船結構的沖擊影響
圖5顯示的是水下爆炸對水面艦艇的沖擊仿真過程。爆轟沖擊波在水和空氣兩種介質中傳播，并與船體發生耦合，船體側舷在沖擊波的作用下發生了明顯的變形，本次分析采用的是Euler-Godunov算法。
圖5 水下爆炸對艦艇的結構沖擊
2、 氣泡脈動的模擬
有研究表明，爆炸沖擊波過后，爆炸產物形成的氣泡含有47％的能量，在周圍水介質的作用下膨脹和壓縮，產生滯后流和脈動壓力，對艦船縱向總體產生屈曲破壞和大變形，并引起低頻安裝設備的破壞。ANSYS AUTODYN的高階Euler求解器能精確地模擬氣泡的膨脹、壓縮和潰滅以及氣泡收縮形成的射流。
圖6 氣泡脈動時歷云圖
圖7 距爆心30cm測量點的壓力時歷曲線
ANSYS AUTODYN高精度的Euler求解器、豐富的材料模式、完全的Euler-Lagrange耦合算法、結果映射Remap技術、部件激活技術以及完善的并行求解技術等，極大地提高了水下爆炸數值模擬的精度和效率，從而贏得了眾多軍工用戶的好評。
下載地址：AUTODYN工程動力分析及應用實例
展開 爆炸成型彈丸的二維、三維模型建立及對比分析
爆炸成型彈丸的二維、三維模型建立及對比分析
1工程意義 眾所周知，成型裝藥爆炸作用分析對民用領域的爆破工程及爆破彈的研制開發有著關鍵的指導作用。目前對于爆炸成型彈丸的仿真模擬主要有二維及三維兩個層面，兩者都能比較契合的模擬爆炸成型情況，但對于兩者的區別還鮮有學者研究，因此，本文首先建立了二維及三維的爆炸成型模型，運用lsdyna進行仿真模擬，并對兩者的區別進行總結并做出分析。
2爆炸成型彈丸的二維模擬
2.1 二維計算模型
爆炸成型裝藥截面尺寸如圖1所示，金屬罩的外徑為12cm，內徑為11.75cm，裝藥高度為10cm。爆炸的方式為頂部中心起爆，二維計算模型的示意及相關幾何尺寸如下。
圖1 二維計算模型
2.2模型分析
在仿真分析中對軸對稱問題經常可以進行建模的簡化，本文模型可以簡化為二維軸對稱問題。那么模型采用的實體單元就相應選擇solid 162二維實體單元。那么炸藥和金屬罩兩種不同介質之間的接觸就選擇二維面面接觸算法；另外根據本文模型的尺寸大小，選擇cm-g-us單位制建模，預估仿真時間大概設置為100微秒，每2個微秒輸出一個結果數據文件，具體時間可以根據仿真結果進行再次設置。
2.3模型建立
在完成上述計算之后，進行二維爆炸的算例求解。幾何模型的建立在ANSYS/LSDYNA中使用APDL語言直接進行編寫，在完成幾何模型的建立后定義材料模型，這里同樣使用替換法，即隨便賦予兩種材料，真實材料參數在LSPP中另外單獨設置，之后劃分網格，采取映射網格劃分方法，網格劃分完成后創建PART檢查網格數是否正確，再次進行合理性調整，之后設置約束及仿真時長控制等參數，將文件保存為1.k，保存的中間文件1.k導入到LSPP中再次進行炸藥、狀態方程、起爆點等關鍵字的替換與編輯，之后存盤保存為1.k。
展開 斯姆勒 | LS-DYNA碰撞、沖擊、流固與爆炸高級專題培訓
SPH方法分析設置
4. 4計算結果后處理
工程實例:基于JC本構的sph平板沖擊失效
流-固耦合
掌握流 固 耦合計算方法
（1） Lagrangian, Euler和ALE算法
（2） 流 固 耦合分析所涉及到的關鍵字
（3） 流體材料模型
（4） 實例
1-結構高速沖擊入水流固耦合計算
熱-固耦合
掌握利用LS DYNA求解熱固耦合問題
1.概述 2.熱分析和熱固分析的控制類關鍵字
3.熱分析和熱固分析的邊界關條件鍵字
4.熱分析和熱固分析的溫度條件鍵字5.與熱分析相關的本構模型
工程實例1：塑性成型過程的熱-固耦合
工程實例2：侵徹 過程的熱-固耦合
爆炸分析
掌握爆炸分析計算方法
（1） 爆炸分析概述
（2） LS-DYNA爆炸分析的方法
（3） 爆炸分析所涉及到的關鍵字
（4） 實例
1-集團炸藥深水爆炸計算
2-水下爆炸沖擊波對鋼板的作用
1. 老師將針對您提出的實際難題進行分析，在課堂中與您共同研討與答疑，并給出建議指導思路，幫您解決工作中的技術難點（個別問題可課下請教老師）。
2. 此技術支持需要學員在報名時認真填寫并及時反饋需求調查表。
七、培訓費用：
1、3980元/人,住宿可統一安排，費用自理。
2、持本人學生證或教師證享有9折優惠；一個單位同時報名2人享有9折優惠； 一個單位同時報名3人以上（含）享有8.5折優惠。
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CONWEP爆炸沖擊模型簡介與應用 ￥78.8
Case C 起爆點位置示意圖
結構整體動態應力云圖
鋼架結構變形與損傷
CONWEP模型為爆炸分析提供了一種快捷的計算方式，但僅適用于空氣中爆炸，而CEL方法可以模擬空中、水下近場爆炸問題，在我們即將進行的流固耦合專題培訓（正在招生）中還會講解更多的Abaqus爆炸分析方法。
CEL大壩水下爆炸
USim的直播你要來聽嗎?
屆時將公開一些未發布過的CEL模型案例，并免費提供其中一個模型的inp文件，想要學習CEL方法的還在猶豫什么，趕快“碼上”報名吧~
快艇迎浪分析
海上直升機起降臺浮力分析
水車晃動反力分析（無防浪板模型）
以下為鋼結構倉庫爆炸分析模型inp文件（Case C. 100Kg TNT爆炸）
展開 一起壓變柜爆炸導致主變保護動作的事故分析
4 結論
本文在35kV L站故障錄波數據丟失的情況下，根據保護裝置動作電流和OPEN3000系統查詢的告警信息對10kV母線壓變柜爆炸造成全站失電事故進行分析、還原。
分析發現，由PT飽和引發鐵磁諧振，繼而引發弧光短路，導致主變高后備保護動作和壓變柜爆炸。提出對L站進行運行可靠性改造，并建議在系統中性點加裝消弧線圈限制和消除鐵磁諧振影響。
一起壓變柜爆炸導致主變保護動作的事故分析
4 結論
本文在35kV L站故障錄波數據丟失的情況下，根據保護裝置動作電流和OPEN3000系統查詢的告警信息對10kV母線壓變柜爆炸造成全站失電事故進行分析、還原。
分析發現，由PT飽和引發鐵磁諧振，繼而引發弧光短路，導致主變高后備保護動作和壓變柜爆炸。提出對L站進行運行可靠性改造，并建議在系統中性點加裝消弧線圈限制和消除鐵磁諧振影響。
【11月9-11日 西安 斯姆勒】LS-DYNA碰撞、沖擊、流固與爆炸高級專題培訓
四、時間地點：
2019年10月12-14日 西安
（共四天，第一天報道，上課三天）
五、課程亮點和創新點分析
（一）在授課專家選擇上，授課專家為從事多年CAE工程經驗的博士學位專家授課，能夠從仿真理論、項目工程經驗等多維度進行詳細和深度講解；
（二）在內容設計上，該課程基本涵蓋了工程結構顯式動力學碰撞、沖擊、爆炸分析的應用各個方面，包括結構顯式動力學基本原理、材料詳解、單元詳解，也涵蓋了工程產品流固分析、流熱分析和爆炸分析等熱點難點工程問題解決方案的高級應用；
（三）在授課方式上，課程培訓采用理論和軟件案例操作相結合的方法，全面細致地講解工程顯式動力學碰撞、沖擊、爆炸分析分析等應用問題，讓培訓學員既掌握學科理論，又具備工程問題的解決能力，幫助科研院所、企業在工程結構應用上解決“魚”和“漁”問題。
六、課程大綱：
七、培訓費用：
1、3980元/人,住宿可統一安排，費用自理。
2、一個單位同時報名2人享有9折優惠； 一個單位同時報名3人以上（含）享有8.5折優惠；持本人學生證享有8.5折優惠。
3、內訓與項目服務：針對科研單位和企業研發實際問題，結合企業產品研發目標設計方案，以多年工作經驗的博士學科帶頭人帶領技術團隊進行項目合作，解決產品研發的實際問題，并同時提升需求單位技術團隊的技能，貼近企業產品研發戰略和人才培養工程。
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