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關(guān)注創(chuàng)建者:CAE備忘錄 創(chuàng)建時(shí)間:2020-08-23
GRUNEISEN的視頻教程
Johnson-Cook本構(gòu)理論及LSDYNA環(huán)境下侵徹分析
解釋EOS狀態(tài)方程的意義(EOS_GRUNEISEN)。 第二個(gè)問(wèn)題從HM畫(huà)網(wǎng)格開(kāi)始,解釋接觸、初始條件、控制卡片等各個(gè)關(guān)鍵字的含義;講述網(wǎng)格劃分和lsprepost設(shè)置方法,以及最后求解和結(jié)果提取。最后用ABAQUS做同樣的分析,對(duì)比兩者差異。
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GRUNEISEN的實(shí)例教程
你不知道的CAE小常識(shí)(三十四)
主要材料模型及參數(shù)(含本構(gòu))
1基本的狀態(tài)方程
1.1EOS_JWL
2.2EOS_GRUNEISEN
2.3EOS_LINEAR_POLYNOMIAL
(對(duì)EOS_GRUNEISEN進(jìn)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(kāi) ,-10.0, 0.8684E-3,0.0,0.0,0.0,0.0
*EOS_GRUNEISEN
1,1.65,1.92, -0.096, 0.0, 0.350, 0.0,0.0
0.0
--------------------------------------------------------
GRUNEISEN方程是一種絕熱熵增的狀態(tài)方程,通常利用測(cè)量d-u線來(lái)決定方程的參數(shù),d-u線即沖擊波波速-波后質(zhì)點(diǎn)粒子速度曲線又叫Vs-Vp或Us- Up曲線,s即shock,p即particle,擬合該曲線采用s1,s2,s3三個(gè)系數(shù)來(lái)多項(xiàng)式擬合,c是粒子速度=0是的波速,即曲線在y軸的截距,又叫聲速,gama0是材料gruneisen參數(shù),a是對(duì)gama0的修正系數(shù),e0是初始內(nèi)能,常溫下通常設(shè)為0,v0是初始相對(duì)體積,即相對(duì)沒(méi)有任何變形的體積,初始無(wú)體應(yīng)變時(shí)則設(shè)為1。
展開(kāi) 17.4 狀態(tài)方程形式4:Gruneisen
具有立方激波速度-粒子速度的Gruneisen狀態(tài)方程將壓縮材料的壓力定義為
(17.4.1)
其中E為單位初始體積的內(nèi)能,C為vs—vp(剪切-壓縮波速)曲線的截距,S1、S2、S3為vs—vp曲線的斜率系數(shù),γ0為Gruneisen gamma,a為對(duì)γ0的一階體積修正。常數(shù)C、S1、S2、S3、γ0、a均為輸入?yún)?shù)。壓縮根據(jù)相對(duì)體積V定義為:
對(duì)于膨脹材料,其壓力的定義為:
(17.4.2)
17.5 狀態(tài)方程形式5:Ratio of Polynomials
多項(xiàng)式狀態(tài)方程比率將壓力定義為:
(17.5.1)
其中
(17.5.2)
在擴(kuò)展區(qū)域中,F(xiàn)1被F’1=F1+βμ2替代,常數(shù)Aij,α和β是用戶輸入。
17.6 狀態(tài)方程形式6:Linear With Energy Deposition
這個(gè)多項(xiàng)式狀態(tài)方程,單位初始體積,E,的內(nèi)能呈線性,由
(17.6.1)
其中C0,C1,C2,C3,C4,C5和C6是用戶定義常數(shù)。
(17.6.2)
V是相對(duì)體積,在膨脹單元中,的系數(shù)設(shè)為零,即:
內(nèi)能E根據(jù)能量沉積速率隨時(shí)間曲線的增加,其ID在輸入中定義。
17.7狀態(tài)方程形式7:Ignition and Growth Model
JWL狀態(tài)方程將未反應(yīng)高爆物的壓力定義為
(17.7.1)
其中Ve為相對(duì)體積,Ee為內(nèi)能,常數(shù)Ae、Be、ωe、R1e、R2e為輸入常數(shù)。
展開(kāi) 3,材料
空氣采用null本構(gòu)及GRUNEISEN狀態(tài)方程。銅射流采用MAT_JOHNSON_COOK本構(gòu),炸藥采用MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN本構(gòu)及jwl狀態(tài)方程。
</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/upload/202208/605477d9c45f4f8aa5997178bae4edf6.png" alt="計(jì)算模型.png" height="187" width="417"></p><p>采用*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN材料模型和*EOS_JWL狀態(tài)方程描述炸藥;空氣和水均采用*MAT_NULL空白材料模型及*EOS_Gruneisen狀態(tài)方程描述;采用*MAT_Johnson_Cook模型和*EOS_Gruneisen狀態(tài)方程描述45鋼、紫銅和2A12鋁合金。</p><p><br></p><p>2、計(jì)算結(jié)果</p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%" class="ql-align-center">
<img src="https://img.jishulink.com/upload/202208/b45250f4769448089f0ee123d475f9cb.gif" title="JPC水中侵徹.gif" alt="JPC水中侵徹.gif" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202208/b45250f4769448089f0ee123d475f9cb.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202208/b45250f4769448089f0ee123d475f9cb.gif?
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800a9c0eb5f8497aab457e3851311122.png">
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</div><p>2.材料</p><p>水和空氣采用9#號(hào)材料,土體采用5#號(hào)材料,并搭配add erosion,失效準(zhǔn)則用最大主應(yīng)力失效</p><p>3.材料截面</p><p>均采用section_solid,土體單元算法用1,其他用11</p><p>4.狀態(tài)方程</p><p>水用EOS_gruneisen
MAT_NULL_TITLE
Water
$# mid ro pc mu terod cerod ym pr
2 998.21 -10.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
*EOS_GRUNEISEN_TITLE
材料選用*Mat_ Johnson_Cook模型計(jì)算高應(yīng)變率相關(guān)的高速?zèng)_擊問(wèn)題,引用最大主應(yīng)變失效準(zhǔn)則(*Mat_Add_Erosion),狀態(tài)發(fā)方程采用*EOS_Gruneisen,采用常應(yīng)力單元積分算法*Section_Solid,沙漏控制采用4號(hào)Flanagan-Belytschko stiffness forms算法。基本設(shè)置如圖3所示,材料屬性及狀態(tài)方程參數(shù)如圖4和圖5所示。
17.4 狀態(tài)方程形式4:Gruneisen
具有立方激波速度-粒子速度的Gruneisen狀態(tài)方程將壓縮材料的壓力定義為
(17.4.1)
其中E為單位初始體積的內(nèi)能,C為vs—vp(剪切-壓縮波速)曲線的截距,S1、S2、S3為vs—vp曲線的斜率系數(shù),γ0為Gruneisen gamma,a為對(duì)γ0的一階體積修正。常數(shù)C、S1、S2、S3、γ0、a均為輸入?yún)?shù)。
mdash;—拉伸屈服面參數(shù)
XI——剪切模量縮減因子
D1——初始損傷參數(shù)
D2——損傷參數(shù)
EPM——最小損傷殘余應(yīng)變
AF——殘余面參數(shù)
NF——殘余面參數(shù)
GAMMA——Gruneisen
1.2400E+6 2.2000E+5 0.260000 0.012300 1.010000 1933.0000 296.00000 1.000000
$# cp pc spall it d1 d2 d3 d4
5.6800E+8 0.000 1.000000 1.000000 -0.090000 0.500001 0.480000 0.014000
$# d5
2.500000
*EOS_GRUNEISEN
狀態(tài)方程描述;采用*MAT_Johnson_Cook模型和*EOS_Gruneisen狀態(tài)方程描述45鋼、紫銅和2A12鋁合金。
particle,擬合該曲線采用s1,s2,s3三個(gè)系數(shù)來(lái)多項(xiàng)式擬合,c是粒子速度=0是的波速,即曲線在y軸的截距,又叫聲速,gama0是材料gruneisen參數(shù),a是對(duì)gama0的修正系數(shù),e0是初始內(nèi)能,常溫下通常設(shè)為0,v0是初始相對(duì)體積,即相對(duì)沒(méi)有任何變形的體積,初始無(wú)體應(yīng)變時(shí)則設(shè)為1。
圖 3 數(shù)值計(jì)算模型
采用*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN材料模型和*EOS_JWL狀態(tài)方程描述B炸藥;空氣和水均采用*MAT_NULL空白材料模型及*EOS_Gruneisen狀態(tài)方程描述;采用*MAT_Johnson_Cook模型和*EOS_Gruneisen狀態(tài)方程描述鋼板和藥型罩。
圖 3 數(shù)值計(jì)算模型
采用*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN材料模型和*EOS_JWL狀態(tài)方程描述B炸藥;空氣和水均采用*MAT_NULL空白材料模型及*EOS_Gruneisen狀態(tài)方程描述;采用*MAT_Johnson_Cook模型和*EOS_Gruneisen狀態(tài)方程描述鋼板和藥型罩。