裝藥系數的案例
基于LS-DYNA的埋地天然氣管道物理爆炸毀傷研究
1.0時（即裝藥量為TNT理論裝藥量1336kg與裝藥系數乘積）、楔形藥柱、藥柱位于管壁中部正上方，其走向與軸向切口方向保持一致時，模擬所得物理爆炸產生的彈坑尺寸與現場實驗實測的彈坑尺寸基本一致，如圖1.4所示。
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表1.3 彈坑尺寸模擬結果圖
本次研究經過12組模型的數值模擬與計算，歷時120小時左右的時間，最終，模擬得到裝藥系數為1.0時（即裝藥量為TNT理論裝藥量1336kg與裝藥系數乘積）、楔形藥柱、藥柱位于管壁中部正上方，其走向與軸向切口方向保持一致時，模擬所得物理爆炸產生的彈坑尺寸與現場實驗實測的彈坑尺寸基本一致，如圖1.4所示。
（a）藥柱形態
（b）藥柱位置
圖1.4 現場實驗裝藥系數1.0藥柱形態及位置模型圖
物理爆炸量彈坑模擬結果模型遞交LS-DYNA V971 R8求解器進行求解。計算總時長為0.014s。根據此前的仿真計算經驗，TNT裝藥的起爆在0.002s時間段內即可充分完成，在0.002s至0.014s時間段內，主要是爆炸產物，包括管道破片及土壤飛濺物在慣性作用下的成坑及飛濺行為。因此，分別提取0.002s（TNT爆炸結束）及0.014s（總體模擬計算結束）時刻的彈坑形態，如圖1.5及圖16所示。
圖1.5 0.002s時刻彈坑形態圖
圖1.6 0.014s時刻彈坑形態圖
圖1.7給出了軸視圖形態下的爆炸彈坑形態。沖擊波在土層內部形成了巨大的紡錘形空穴，并在土壤表面形成了較小的近橢圓形開口。在0.014s計算結束時，僅獲取了近表層的爆炸產物，包括土壤及管道殘片的飛濺結果，對爆炸最終完成后，在重力作用下的紡錘形空穴的坍塌則并未涉及。因此最終仿真結果中彈坑尺寸的測量，應以紡錘形空穴的尺寸為準。如圖所示，在q=1336kg條件下形成了長為18.8m，寬為5.6m，深為4.6m的彈坑。
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采用拉格朗日流固耦合算法，建模命令流中裝藥不耦合系數1.5，空氣單獨建模。在實際計算過程中，未考慮空氣受熱膨脹對裂隙尖端產生的拉力，希望有相同研究興趣的可以一塊交流一下。
采用ALE算法（設置空單元）還是拉格朗日算法（流固耦合）取決于*SECTION_SOLID_ALE關鍵字中ELFORM的設置（11or12），設置11為流固耦合，需要控制*ALE_MULTI-MATERIAL_GROUP關鍵字，設置12為空單元，需要控制*INITIAL_VOID_PART和*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID關鍵字。
裂隙的產生擴展通過添加*MAT_ADD_EROSION控制材料失效標準。本案例設置的是mnpres失效，即拉應力失效，具體數值根據材料動載破壞強度和期望效果調整。
Uncoupling_1_25.k
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