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關注創建者:yunduan082 創建時間:2020-07-05
JWL的視頻教程
ABAQUS-球殼內爆(TNT)模擬
本案例基于ABAQUS/Explicit模擬了球殼內TNT爆炸的過程,球殼有一定厚度,采用C3D8R單元,材料為鋼,定義J-C損傷模型,J-C塑性模型;內置TNT也是C3D8R單元,利用JWL狀態方程模型進行模擬。
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炸藥爆炸沖擊波威力場計算軟件
1、重新優化界面 2、增加比沖量的功能,采用曲線進行積分 3、輸入爆速和密度,可計算CHON的JWL參數 4、可直接計算CHON炸藥的p-t曲線 5、增加考慮海拔高度的p-t曲線功能 6、修改保存曲線的功能,可以導出csv文件 7、增加沖擊波衰減系數的函數選擇功能 8、修正分辨率的問題 9、修正p-t曲線負壓過大的問題。
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JWL的實例教程
炸藥 JWL 方程參數的確定需要通過圓筒試驗和二維流體彈塑性數值計算相結合的方法確定:先進行圓筒試驗,將待測炸藥裝入紫銅管,一端起爆,用高速攝像儀記錄下銅管外徑的運動軌跡;設定一組值,根據式(2.11)、(2.12)和(2.13)求得A 、B 、C ,利用假設的JWL 方程通過二維流體彈塑性程序數值模擬炸藥驅動圓管的外徑膨脹軌跡,如果數值計算結果與和試驗結果相對誤差小于1%,則假設參數即為真實JWL 方程參數,如果不滿足相對誤差要求,則繼續調整系數,直到和試驗結果相對誤差小于1%為止。
式中為炸藥等容爆熱,為炸藥CJ 狀態時的比容,
文章來源:CAE仿真學社
展開 炸藥 JWL 方程參數的確定需要通過圓筒試驗和二維流體彈塑性數值計算相結合的方法確定:先進行圓筒試驗,將待測炸藥裝入紫銅管,一端起爆,用高速攝像儀記錄下銅管外徑的運動軌跡;設定一組值,根據式(2.11)、(2.12)和(2.13)求得A 、B 、C ,利用假設的JWL 方程通過二維流體彈塑性程序數值模擬炸藥驅動圓管的外徑膨脹軌跡,如果數值計算結果與和試驗結果相對誤差小于1%,則假設參數即為真實JWL 方程參數,如果不滿足相對誤差要求,則繼續調整系數,直到和試驗結果相對誤差小于1%為止。
式中為炸藥等容爆熱,為炸藥CJ 狀態時的比容,
文章來源:CAE仿真之家
展開 17.7狀態方程形式7:Ignition and Growth Model
JWL狀態方程將未反應高爆物的壓力定義為
(17.7.1)
其中Ve為相對體積,Ee為內能,常數Ae、Be、ωe、R1e、R2e為輸入常數。同樣地,反應產物中的壓力也由另一種JWL形式來定義
(17.7.2)
未反應的炸藥和反應產物的混合物由反應的分數F定義(F = 0表示沒有反應,F = 1表示從炸藥完全轉化為產物)。假設壓力和溫度處于平衡狀態,并假設相對體積為添加劑:
(17.7.3)
反應的速率被定義為
(17.7.4)
其中,I、G、H、x、y、z和m(通常是m = 0)是輸入常數。
對PBX-9404、RX-03-BB、PETN和鑄造TNT四種炸藥的JWL狀態方程和反應速率擬合了一維和二維沖擊起始和爆炸數據。計算方法的細節由Cochran和Chan [1979]描述。Lee和Tarver [1980]給出了這四種炸藥的詳細的一維計算和參數。Tarver和Hallquist [1981]討論了PBX 9404和LX- 17對該模型的二維計算。
17.8狀態方程形式8:Tabulated Compaction
壓縮壓力為正,容積應變εV為正。表格壓縮模型與單位體積內能呈線性關系。壓力定義為
(17.8.1)
增加加載(壓縮)。卸載發生在峰值(最大壓縮)體積應變處的體積模量對應的斜率處,如圖17.1所示。重新加載沿著卸載路徑一直進行到開始卸載的點,然后繼續按照式(17.8.1)描述的加載路徑進行。
17.9狀態方程形式9:Tabulated
表中的狀態方程模型與內能呈線性關系。壓力為
(17.9.1)
體積應變εV由相對體積的自然算法給出。
展開 圖1共節點算法爆炸有限元模型
2.2炸藥、混凝土本構模型
炸藥本構采用LSDYNA提供的8號高爆炸藥本構模型*MAT_EXPLOSIVE_BURN,同時使用JWL狀態方程模擬炸藥爆炸過程中的壓力與體積的關系。炸藥本構參數和JWL狀態方程參數分別如表1、2所示。被爆炸物為混凝土材料,選用111號材料本構。
表1 8號炸藥本構參數
/kg·m-3
D/m·s-1
PCJ/Pa
BETA
K
G
SIGY
1.631e3
0.6718e4
0.1852e11
0
0
0
0
表2 JWL狀態方程
A
B
R1
R2
OMEG
E0
VO
5.409e11
0.094e11
4.5
1.1
0.35
0.08e11
0
2.3ANSYS LSDYNA源程序建模生成K文件
因為模型較為簡單,直接在ANSYS LSDYNA中建立幾何模型并進行前處理操作,本文使用圖形交互環境建模,熟練者也可以直接使用APDL語言建模。為避免建模尺寸混亂,本文選用的單位制為國際單位制,在完成工程屬性的相關定義后,開始定義變量、單元類型、材料和實常數,被爆炸物的材料本構可以先任意設置一種彈性本構材料,后處理可以手動修改K文件添加上被爆炸物的混凝土本構關鍵字及參數。
展開 你不知道的CAE小常識(三十四)
主要材料模型及參數(含本構)
1基本的狀態方程
1.1EOS_JWL
2.2EOS_GRUNEISEN
2.3EOS_LINEAR_POLYNOMIAL
(對EOS_GRUNEISEN進行線性化)
2.材料模型
2.1MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN
RDX
密度:1.69E+3 kg/m3; D: 8310m/s; Pcj :30.45 Gpa
A:850 Gpa; B: 18 Gpa; R1: 4.6; R2: 1.3; w0.38; E0:10MJ/kg
For(g-cm-us):
*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN
1 1.69 8.310 0.3015 0
*EOS_JWL
1 8.50 0.18 4.6 1.3 0.38 10 e-02 1.00
HMX
密度:1.891 E+3 kg/m3, D:9910m/s, Pcj:42Gpa,
A:778.3 Gpa; B:7. 1 Gpa; R1:4.1; R2:1.00; w0:30; E0:10. 5 MJ/kg
For(g-cm-us):
*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN
1 1.89 9.910 0.42 0
*EOS_JWL
1 7.783 0.071 4.2 1.0 0.30 10.5 e-02 1.00
展開 
JWL的最新內容
固體域(結構 / 裝甲 / 混凝土) → Lagrange
耦合方式 → 接觸 + 壓力映射
# ALE-FSI建模示意 model.fluid.domain = "ALE" model.solid.domain = "Lagrange" model.coupling.type = "FSI" model.explosive.eos = "JWL
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。</p><p>耦合算法:</p><p>采用罰耦合對流體域與固體域的流固耦合過程進行計算。
></h2><p><strong style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(25, 25, 25);">模型概述</strong><span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(25, 25, 25);">:彈頭以500m/s撞擊靶板,其中PBX裝藥采用JWL
</strong></p><p><br></p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/x0yLiaf5fF6xf74Ja20Kgt9AmAVWN9MCKX0zBYXLzoclGRXgJjDOYpuUJia2o1FyfYoVgNSN8LiaPGugEXE4JwL2w/640?
booklist/134827844_7PRfwNZgn
https://weread.qq.com/misc/booklist/108784583_7PRfpxTuT
https://weread.qq.com/misc/booklist/134827844_7PRfwWh3i
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圖1 建筑物幾何模型
圖2 彈體幾何模型
混凝土損傷塑性模型
炸藥采用JWL狀態方程描述,戰斗部殼體參數參考了常見戰斗部材料公開數據,混凝土采用常見的混凝土損傷塑性模型(CDP),強度選擇C30標準。
爆炸產物
目前存在的爆炸產物狀態方程,按照是否顯含產物組分可以分為兩類,一類是顯含產物組分的狀態方程,如BKW 方程、KHT 方程等,另一類是不顯含產物組分的狀態方程,如多方方程、JWL 方程等,其中JWL 方程是數值計算中應用最為廣泛的狀態方程。
JWL 方程是1968 年由美國LLNL 的E. L.
爆炸產物
目前存在的爆炸產物狀態方程,按照是否顯含產物組分可以分為兩類,一類是顯含產物組分的狀態方程,如BKW 方程、KHT 方程等,另一類是不顯含產物組分的狀態方程,如多方方程、JWL 方程等,其中JWL 方程是數值計算中應用最為廣泛的狀態方程。
JWL 方程是1968 年由美國LLNL 的E. L.
壓力則由下式給出:
請注意,E的單位是壓力的單位
17.2 狀態方程形式2:JWL High Explosive
JWL狀態方程將壓力定義為相對體積,V,以及單位初始體積的內能,E,的函數:
(17.2.1)
其中,ω、A、B、R1和R2為用戶定義的輸入參數。這個狀態方程通常用于在涉及金屬加速度的應用中確定烈性炸藥的爆轟產物的壓力。
