結(jié)構(gòu)抗爆
關(guān)注創(chuàng)建者：中沫工師-小周 創(chuàng)建時(shí)間：2020-04-30
結(jié)構(gòu)抗爆的實(shí)例教程
第五步，創(chuàng)建施加預(yù)應(yīng)力的截面，二根鋼筋分別建立，操作步驟見(jiàn)圖6，注意進(jìn)行預(yù)應(yīng)力截面創(chuàng)建前，使Boundary.k文件置于當(dāng)前，方法見(jiàn)前貼<Ls-Dyna對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗爆模擬>圖6。
第六步，創(chuàng)建預(yù)應(yīng)力組件的partset，兩根鋼筋各建立一set，操作步驟見(jiàn)圖7。注意創(chuàng)建partset前，使Entity Set.k文件置于當(dāng)前，方法見(jiàn)前貼<Ls-Dyna對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗爆模擬>圖6。
第七步，預(yù)應(yīng)力截面添加組件，兩根鋼筋分別添加，操作步驟見(jiàn)圖8。注意使Boundary.k文件切換置于當(dāng)前，方法見(jiàn)前貼<Ls-Dyna對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗爆模擬>圖6。
第八步，定義預(yù)緊力曲線，操作步驟見(jiàn)圖9。
第九步，定義及設(shè)置INITIAL_STRESS_SECTION關(guān)鍵字，兩根鋼筋分別定義，操作步驟見(jiàn)圖10。
第十步，導(dǎo)出成k文件，操作步驟見(jiàn)圖11，提交到Ls-Dyna求解器進(jìn)行初始應(yīng)力計(jì)算（計(jì)算控制卡片聯(lián)系博主索要）操作步驟見(jiàn)圖12。
計(jì)算結(jié)果：
Part2重啟動(dòng)，爆炸沖擊設(shè)置：
第一步，導(dǎo)入Mode.k文件，導(dǎo)入方法見(jiàn)本帖圖3，新建空氣及炸藥網(wǎng)格（網(wǎng)格劃分方法不會(huì)，聯(lián)系博主索要資料）。本帖空氣及炸藥網(wǎng)格應(yīng)用TechChat-Exploding工具創(chuàng)建，簡(jiǎn)稱TCE工具。空氣及炸藥網(wǎng)格也可以應(yīng)用HyperMesh工具處理，不應(yīng)用TCE工具，不影響本文介紹技術(shù)的實(shí)操。
第二步，導(dǎo)出模型到Mode.k文件，導(dǎo)出方法見(jiàn)本帖圖11。
第三步，參照前貼<Ls-Dyna對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗爆模擬>進(jìn)行爆炸計(jì)算相關(guān)設(shè)置。
第四步，在MAIN.k文件中寫(xiě)入關(guān)鍵字*STRESS INITIALIZATION，如圖13。
展開(kāi) 空中爆載荷作用下復(fù)合材料泡沫夾芯板結(jié)構(gòu)抗爆性能分析
作者：三木先生
1研究背景和意義：
在現(xiàn)代反恐戰(zhàn)爭(zhēng)中，軍用汽車經(jīng)常會(huì)遭遇炸彈、炮彈、手榴彈或航彈等爆炸性武器的襲擊。爆炸是一種非常迅速的能量釋放過(guò)程，其發(fā)生時(shí)爆炸物質(zhì)能在有限的空間和極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生高壓的化學(xué)反應(yīng)，并釋放出大量的能量和熱量沖擊作用到結(jié)構(gòu)上。
隨著反裝甲武器裝備技術(shù)的發(fā)展，變得越來(lái)越精致，威力也越來(lái)越大，因此，采用一些新結(jié)構(gòu)或新技術(shù)提高軍車的防爆性，減小對(duì)士兵的傷害已成為軍用車輛研究的重要組成部分。
“三明治”夾層結(jié)構(gòu)是一種典型的裝甲防護(hù)結(jié)構(gòu)，其由不同材料相互組合而成，并通過(guò)利用各個(gè)組分的性能特點(diǎn)達(dá)到整個(gè)結(jié)構(gòu)性能最佳。按照所含芯體種類的不同，夾層結(jié)構(gòu)大致可以分為五類：泡沫夾層、蜂窩夾層、波紋板夾層、點(diǎn)陣夾層和混合夾層結(jié)構(gòu)，目前，常用的泡沫材料有開(kāi)孔金屬泡沫、閉孔金屬泡沫、硬質(zhì)聚醋泡沫等。與聚酷泡沫相比，金屬泡沫的剛度更高，使用溫度范圍更廣，并且具有較強(qiáng)的抗有機(jī)溶劑能力，因此受到人們的廣泛關(guān)注。
本文釆用適合求解爆炸、沖擊等強(qiáng)非線性動(dòng)力問(wèn)題的顯式有限元分析軟件LS-DYNA,研究空爆載荷作用下泡沫夾心結(jié)構(gòu)的抗爆性能
2數(shù)值模型：
2.1 爆炸載荷仿真
根據(jù)爆炸點(diǎn)的位置不同，爆炸可以分為自由空中爆炸、近地面空中爆炸、地表面爆炸三種。本文研究的夾芯板主要考慮應(yīng)用在軍用裝甲車的底盤上，因此爆炸類型選為地表面爆炸。目前，對(duì)爆炸問(wèn)題的仿真研究多采用流固耦合方法，即ALE算法，但由于爆炸過(guò)程比較復(fù)雜，而算法需要同時(shí)建立空氣和炸藥網(wǎng)格，計(jì)算爆炸問(wèn)題需要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間，并且占用大量的存儲(chǔ)空間。CONWEP方法一種可以高效計(jì)算爆炸荷載的算法，LOAD_BLAST關(guān)鍵字將其內(nèi)嵌于軟件中，用戶可通過(guò)設(shè)置當(dāng)量、炸點(diǎn)位置、起爆時(shí)間、單位制和爆炸類型直接對(duì)殼結(jié)構(gòu)施加爆炸荷載。
展開(kāi) 該插件基于HyperMesh前處理工具開(kāi)發(fā)，可簡(jiǎn)化Ls-Dyna爆炸求解工作的復(fù)雜流程，用來(lái)快速完成工程爆破及結(jié)構(gòu)抗爆的相關(guān)操作。
本例針對(duì)一剪力墻-寬連梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗爆模擬設(shè)置，來(lái)演示TCE工具在單點(diǎn)起爆問(wèn)題上的使用，視頻教程參見(jiàn)我的技術(shù)鄰免費(fèi)公開(kāi)課<Dyna求解的工程爆破模擬教程>。
1. 啟動(dòng)插件
（1）點(diǎn)擊腳本打開(kāi)按鈕；
（2）在彈出來(lái)的文件選擇框中選擇插件；
（3）單擊打開(kāi)按鈕。
2.設(shè)置單位制度
（1）單擊插件GlobalSetting模塊下的Unit按鈕，在彈出的單位制界面中可以勾選kg-mm-s標(biāo)簽，可以根據(jù)自己需求選擇其他的標(biāo)簽；
（2）單擊Apply添加設(shè)定。
3.設(shè)置工作路徑
設(shè)置工作路徑，是為給出模型設(shè)置后的k文件導(dǎo)出位置。
（1）單擊插件GlobalSetting模塊下的MATPath按鈕，單擊Select按鈕；
（2）在文件夾瀏覽器中選擇中意的；
（3）單擊確定按鈕。
4.導(dǎo)入模型
模型應(yīng)該是空氣與炸藥還未進(jìn)行建立的被爆破的有限元模型，這個(gè)模型可以是已經(jīng)進(jìn)行完成相關(guān)材料及屬性賦值的模型，也可以只是一個(gè)單元組成的模型。
（1）單擊Import按鈕，在文件選擇對(duì)話框里選擇模型文件；
（2）單擊打開(kāi)按鈕，模型導(dǎo)入結(jié)束，單擊Back按鈕返回插件界面。
5.創(chuàng)建初始k文件
（1）單擊插件GlobalSetting模塊下的Assemble按鈕，勾選需要?jiǎng)?chuàng)建的文件；
（2）單擊MAIN按鈕生成k文件；
（3）單擊Back按鈕，返回插件工作界面。
展開(kāi) 10.添加炸藥材料及空氣材料模型、狀態(tài)方程、及ALE屬性
參見(jiàn)我的CSDN博客<Dyna求解的工程爆破模擬-鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗爆>“9.給添加炸藥材料及介質(zhì)材料模型、狀態(tài)方程、及ALE屬性”。
11.添加多物質(zhì)流固耦合
參見(jiàn)我的CSDN博客<Dyna求解的工程爆破模擬-鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗爆>“10.多物質(zhì)流固耦合添加”。其中MASTER組件包括空氣及炸藥組件，Sla-ve組件包括巖石及隧道組件。
12.添加無(wú)反射邊界條件
參見(jiàn)我的CSDN博客<Dyna求解的工程爆破模擬-鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗爆>“11.添加無(wú)反射邊界條件”。
13.導(dǎo)出模型
參見(jiàn)我的CSDN博客<Dyna求解的工程爆破模擬-鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗爆>“12.導(dǎo)出模型”。
14.空氣及炸藥匹配材料模型、狀態(tài)方程、及ALE屬性
參見(jiàn)我的CSDN博客<Dyna求解的工程爆破模擬-鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗爆>“13.介質(zhì)及炸藥匹配材料模型、狀態(tài)方程、及ALE屬性”。
15.提交計(jì)算
參見(jiàn)我的CSDN博客<Dyna求解的工程爆破模擬-鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗爆>“14.提交計(jì)算”。
展開(kāi) 球殼結(jié)構(gòu)作為一種常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式，被廣泛應(yīng)用于體育館，儲(chǔ)煤倉(cāng)，核反應(yīng)堆，科技館等一系列重要的公共結(jié)構(gòu)，如何采取合理的工程措施以減少恐怖爆炸襲擊帶來(lái)的危害，逐漸成為越來(lái)越多的工程師關(guān)注的問(wèn)題。爆炸產(chǎn)生的沖擊波特性研究包括炸藥爆轟過(guò)程以及其相應(yīng)的物理效應(yīng)、爆炸的特點(diǎn)、能量釋放以及沖擊波荷載形成的機(jī)理。往往在真實(shí)的爆炸發(fā)生時(shí)，爆炸波的傳播將受到周圍障礙物的影響，變化的地形、周圍建筑物的分布以及建筑本身的形狀都將改變爆炸波的傳播規(guī)律，從而使其對(duì)于結(jié)構(gòu)作用的分布規(guī)律也變得比較復(fù)雜。特別是對(duì)于大跨空間結(jié)構(gòu)，除了由于與起爆點(diǎn)與結(jié)構(gòu)上各點(diǎn)之間距離不同導(dǎo)致爆炸產(chǎn)生的空氣沖擊波傳遞到結(jié)構(gòu)表面存在時(shí)間差異外，由于大跨結(jié)構(gòu)體型豐富的特點(diǎn)，還存在沖擊波傳播到達(dá)結(jié)構(gòu)時(shí)在結(jié)構(gòu)表面上發(fā)生反射以及繞射現(xiàn)象等問(wèn)題。因此，使得大跨空間結(jié)構(gòu)的爆炸問(wèn)題的研究變得十分復(fù)雜，難以直接用從前的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此，在當(dāng)今復(fù)雜的社會(huì)形勢(shì)下，如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗爆方面的防護(hù)設(shè)計(jì)正逐漸成為各國(guó)學(xué)者以及土木工程師關(guān)注的研究熱點(diǎn)，而進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗爆設(shè)計(jì)的首要問(wèn)題就是要合理確定建筑物表面所遭受的爆炸荷載。數(shù)值模擬的方法不僅節(jié)省了爆炸實(shí)驗(yàn)所耗費(fèi)的巨大成本，而且同時(shí)還解決了由于爆炸的強(qiáng)瞬時(shí)性帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)過(guò)程難以觀測(cè)和記錄的問(wèn)題。若應(yīng)用LS-DYNA計(jì)算爆炸問(wèn)題則可簡(jiǎn)便地獲得爆炸流場(chǎng)和結(jié)構(gòu)壁面爆炸載荷，是建筑結(jié)構(gòu)抗爆問(wèn)題研究的一種有力工具；從某種程度上來(lái)講，數(shù)值模擬可以極大地豐富爆炸問(wèn)題的各種數(shù)據(jù)，使從前在試驗(yàn)中難以操作的問(wèn)題得以實(shí)現(xiàn)。本文將利用ANSYS/LS-DYNA對(duì)球殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行爆炸載荷下的數(shù)值仿真。
利用ANSYS作為前處理軟件建立帶有球殼結(jié)構(gòu)的爆炸有限元模型，如下圖所示，模型中包含炸藥、空氣結(jié)構(gòu)，設(shè)置炸藥位于球殼結(jié)構(gòu)的中心。
展開(kāi) 
結(jié)構(gòu)抗爆的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
結(jié)構(gòu)抗爆的最新內(nèi)容
從航空航天到風(fēng)電葉片，且看RTM工藝全流程仿真4個(gè)月前
國(guó)防軍工制造領(lǐng)域的 RTM 工藝
從防彈裝甲、抗爆結(jié)構(gòu)件，到頭盔與特種車輛部件，RTM 工藝在高性能復(fù)合材料的制造中發(fā)揮 著關(guān)鍵作用，生產(chǎn)出的制品可耐受沖擊、溫度波動(dòng)及各類極端工況。
憑借耐用性、精準(zhǔn)度與設(shè)計(jì)靈活性的完美結(jié)合，樹(shù)脂傳遞模塑成型工藝正逐漸成為現(xiàn)代軍工領(lǐng)域 中一種極具價(jià)值的復(fù)合材料生產(chǎn)方法。
對(duì)比案例主要參數(shù)
對(duì)比模型及結(jié)果取自論文《石油化工控制室抗爆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討
本次研討會(huì)內(nèi)容將圍繞LS-DYNA多種爆炸分析方法介紹、在民爆行業(yè)中的抗爆結(jié)構(gòu)、聚能射孔彈、殉爆分析等應(yīng)用進(jìn)行介紹，并基于鋼板近場(chǎng)爆炸場(chǎng)景對(duì)常規(guī)爆炸模擬方式、二次爆炸沖擊模擬方式，民爆行業(yè)數(shù)值仿真ALE-FSI和SPH技術(shù)實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用等進(jìn)行討論。
本次會(huì)議將圍繞LS-DYNA多種爆炸分析能力，如在民爆行業(yè)中的抗爆結(jié)構(gòu)、聚能射孔彈、殉爆分析等應(yīng)用進(jìn)行介紹，并基于鋼板近場(chǎng)爆炸場(chǎng)景對(duì)常規(guī)爆炸模擬方式、二次爆炸沖擊模擬方式，民爆行業(yè)數(shù)值仿真ALE-FSI和SPH技術(shù)實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用等進(jìn)行討論，歡迎廣大LS-DYNA用戶報(bào)名參加。
根據(jù)爆炸沖擊波超壓值允許范圍，確定防護(hù)目標(biāo)與爆炸危險(xiǎn)源之間的防護(hù)距離；當(dāng)不能滿足距離要求時(shí)，應(yīng)采取加固抗爆結(jié)構(gòu)等防護(hù)措施，將風(fēng)險(xiǎn)控制在可接受的范圍之內(nèi)。
功能上允許遠(yuǎn)離生產(chǎn)區(qū)的辦公樓、中央化驗(yàn)室等人員集中場(chǎng)所建筑物應(yīng)遠(yuǎn)離爆炸源，布置在爆炸沖擊波超壓值6.9kPa之外。石化廠區(qū)典型介質(zhì)VCE的爆炸超壓值的影響距離見(jiàn)圖2。
因此，在當(dāng)今復(fù)雜的社會(huì)形勢(shì)下，如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗爆方面的防護(hù)設(shè)計(jì)正逐漸成為各國(guó)學(xué)者以及土木工程師關(guān)注的研究熱點(diǎn)，而進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗爆設(shè)計(jì)的首要問(wèn)題就是要合理確定建筑物表面所遭受的爆炸荷載。數(shù)值模擬的方法不僅節(jié)省了爆炸實(shí)驗(yàn)所耗費(fèi)的巨大成本，而且同時(shí)還解決了由于爆炸的強(qiáng)瞬時(shí)性帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)過(guò)程難以觀測(cè)和記錄的問(wèn)題。
12.添加無(wú)反射邊界條件
參見(jiàn)我的CSDN博客<Dyna求解的工程爆破模擬-鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗爆>“11.添加無(wú)反射邊界條件”。
13.導(dǎo)出模型
參見(jiàn)我的CSDN博客<Dyna求解的工程爆破模擬-鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗爆>“12.導(dǎo)出模型”。
<p> 采用*LOAD_BLAST工程爆炸算法，對(duì)鋼筋混凝土板進(jìn)行抗爆計(jì)算，如圖 1所示。球形TNT炸藥50g，炸高30cm，混凝土板尺寸為10×10×0.4cm。采用1/4對(duì)稱計(jì)算模型，混凝土板四周采用固支約束。鋼筋混凝土采用不共節(jié)點(diǎn)分離式建模方法建立。鋼筋材質(zhì)為Q235鋼，截面為圓形，截面外徑為0.05cm。采用g-cm-us單位制建模。鋼筋變形情況和混凝土變形情況如圖
該插件基于HyperMesh前處理工具開(kāi)發(fā)，可簡(jiǎn)化Ls-Dyna爆炸求解工作的復(fù)雜流程，用來(lái)快速完成工程爆破及結(jié)構(gòu)抗爆的相關(guān)操作。
本例針對(duì)一剪力墻-寬連梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗爆模擬設(shè)置，來(lái)演示TCE工具在單點(diǎn)起爆問(wèn)題上的使用，視頻教程參見(jiàn)我的技術(shù)鄰免費(fèi)公開(kāi)課<Dyna求解的工程爆破模擬教程>。
1.
注意創(chuàng)建partset前，使Entity Set.k文件置于當(dāng)前，方法見(jiàn)前貼<Ls-Dyna對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗爆模擬>圖6。
第七步，預(yù)應(yīng)力截面添加組件，兩根鋼筋分別添加，操作步驟見(jiàn)圖8。注意使Boundary.k文件切換置于當(dāng)前，方法見(jiàn)前貼<Ls-Dyna對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗爆模擬>圖6。
第八步，定義預(yù)緊力曲線，操作步驟見(jiàn)圖9。
