爆破仿真的案例
爆破裂紋擴展CAE仿真（蛛網式裂紋）
一、仿真背景
爆轟產物膨脹破巖。炸藥爆炸會產生極大壓力，爆轟氣體膨脹破巖，同時對藥包周圍巖體施加非常大的載荷，以炸藥為中心周圍巖體產生徑向移動，因自由面的存在，附近巖體產生不一樣的位移量，藥包與自由面距離最近，附近巖體移動速度快持續時間長，產生較大位移，巖體距離藥包越遠則位移量越小。各巖體間巖體位移不一致，相互間會產生作用力，作用力為切向應力，在破壞巖體的某一范圍內，切向應力將大大超過巖體自身的動抗壓強度，由然在球形藥包附近的巖體會產生許許多多徑向裂隙。徑向裂隙產生后，爆生氣體進一步泄放，裂隙繼續延伸擴展，巖體加劇破碎。根據自由面距離和炸藥量等，巖體被破壞,可能被拋出形成爆破漏斗，或向自由面微微隆起。
二、仿真工具
本文采用Oasys、HyperWorks 前后處理器和LS-DYNA V971 求解器。
三、模型簡介
本例為2維爆破仿真模型，淺孔自由面垂直向上，應力波首先傳播至表面，淺孔爆破會創造出新的自由面；深孔為孔底起爆，爆生氣體貫穿底部，深孔處開始破碎，爆炸應力波傳播至分界處產生反射；部分爆炸應力波繼續向上傳播，因淺孔處產生新的自由面，部分爆炸應力波沿淺孔方向向上傳播
四、仿真動畫（手機APP用戶要點擊圖片才能看到動畫哦）
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展開 基于LS-DYNA大型建筑物在隧道爆破條件下振動仿真
基于LS-DYNA大型建筑物在隧道爆破條件下振動仿真
摘 要:復雜環境下的控制爆破，爆破振動安全要求高，施工風險大。針對火車站下地鐵爆破施工進行了爆破振動仿真，結果顯示不同ZHA藥量對地表建筑物的影響。根據仿真結果可確定保護對象安全振速要求的最大一次起爆量，確定爆破規模，為后期爆破設計及施工提供依據。
關鍵詞:爆破振動; 結構物;
1 仿真背景
隨著爆破技術的不斷提高，爆破作業已被應用到各個工程領域，由于爆破施工場地的特殊性和隨機性，迄今爆破技術仍未形成一套完善的理論體系因爆破設計不合理或爆破施工不當造成的安全問題不少，因此爆破有害效應控制現已成為爆破領域的一個熱點。目前就如何實現爆破控制仍眾說紛紜，其計算依據也尚未統一。應用動力有限元程序模擬爆破振動對既有建筑物的影響，可對爆破所產生的爆破振動進行預測，為后期爆破設計及施工提供依據。
2 前處理
前處理的核心在于模型的創建和網格的劃分。
2.1 模型的創建
模型的創建可借助SW等專業軟件進行。
2.2 網格劃分
網格劃分重點在于網格大小和區分不同結構部件。
2.3 其他說明
（1）采用的單元類型：shell163，solid164和beam161。
（2）對于巖體周邊采用非反射邊界
（3）采用ALE算法。
展開 基于流固耦合的隧道定向爆破周邊孔仿真分析
基于流固耦合的隧道定向爆破周邊孔仿真分析
1背景及意義
巖石爆破技術廣泛應用于邊坡開挖、隧道掘進和礦產開采等領域，如何有效進行爆破，減少巖石損傷，降低成本，達到理想效果，是目前迫切需要解決的問題。利用LS-DYNA軟件對隧道掘進周邊孔定向爆破裂紋貫通機理進行數值仿真，對于揭示爆破破巖機理、提高隧道光面爆破效果、推動科技創新應用具有重要實際意義。
2有限元模型的建立
2.1模型描述
周邊孔布置聚能藥包，炮孔直徑為80mm，聚能管為pvc材料。炮孔布置及聚能藥包如圖1、2所示。
圖1 周邊孔布置圖
圖2 聚能藥包示意圖
2.2建模分析
巖石，炸藥，pvc管，空氣都采用solid164實體單元，單層網格建模。炸藥、空氣、pvc管采用ALE算法，巖石采用lagrange算法。巖石與炸藥、空氣、pvc管之間的相互作用采用流固耦合的方法，通過*constrained_lagrange_in_solid來實現。
3結果分析
巖石應力云圖及周邊孔裂紋開展如下圖所示。
圖3 應力云圖
圖4 裂紋開展
展開 基于ANSYS/LS-DYNA框剪結構爆破倒塌仿真分析
Mg（兆克）按照mg（毫克）計算出錯的結果
2.沙漏控制
做爆破倒塌仿真分析的時候，對于高速沖擊碰撞的過程，控制沙漏的比例（5%以內就好）很有必要，但是最好不要采用全積分算法，控制的一點沙漏都沒有的話，有時候結果反而會失真不準確（后面有時間，到時候做幾個例子詳細對比下，再分享），凡事有個度，不要過就行，就像做人/事一樣，人至察則無友，水至清則無魚。
用戶作品賞析 | 基于Ansys/LS-DYNA框剪結構爆破倒塌仿真分析
基于Ansys/LS-DYNA框剪結構爆破倒塌仿真分析
[ 摘 要 ] 不同切口方式與延期時差對建筑物拆除爆破倒塌效果有極大影響，尤其是對大高寬比的框架剪力墻結構。因此，利用數值模擬對建筑物倒塌效果進行仿真分析，對于爆破方案的優化具有重要的指導意義。以某17層框架剪力墻結構拆除爆破工程實例，利用Ansys/LS-DYNA有限元分析軟件，采用整體式模型，對不同切口方式和延期時差的框架剪力墻結構倒塌過程進行數值模擬。對框剪結構分別采用三角形和梯形切口，以及切口處中間排立柱同時起爆和延期起爆，共選取4種組合方案進行結構倒塌的對比分析。結果表明：采用三角形切口時，中間排立柱同時起爆，最后排立柱容易被壓屈，形成的偏心彎矩比第二爆破區段只爆破底層立柱偏小；采用梯形切口時，在切口全部形成后，結構倒塌過程中，梯形切口以上部分形成附加的偏心彎矩較三角形切口小，切口觸地時前傾速度比三角形切口小。
[ 關鍵詞 ] Ansys/LS-DYNA數值模擬；拆除爆破；框剪結構；切口方式；延時時差
前言
拆除爆破得益于其安全、快速和高效等特點，近年來在建筑物拆除，特別是在高層建筑物拆除中得到了有效的應用?？蚣芗袅Y構由于其抗震和抗風性能好，被普遍應用于城市超高層建筑中，故相應的對框剪結構的拆除項目數量是不勝枚舉。在對建筑物進行拆除爆破時，常用的爆破切口形式主要有兩種，即梯形切口和三角形切口，切口形式的選取對爆破效果會產生重要影響；與此同時切口處各爆破構件的延期起爆時間對結構拆除爆破起著關鍵作用。而對于切口處立柱的起爆情況的研究分析，更多的還停留在經驗總結階段，其原因是拆除爆破具有不可逆性，對其進行實體實驗代價太大。
展開 LS-DYNA沖擊爆破仿真
LS-DYNA求解時，沒報錯，就是不進行求解，請問大佬知道這是什么原因嗎
彈沖氣囊爆破CAE仿真
模擬條件：
氣囊直徑200mm，氣囊內氣壓0.1MPa（約1個大氣壓），子彈直徑6mm，質量6.4g，鋼質材料。
氣囊材料為縱橫向性質相同的各向異性材料。
由于子彈直徑6mm，質量6.4g，以1200m/s撞擊氣囊，主要造成氣囊的穿孔，和氣囊接觸瞬間造成氣囊破裂，氣體開始泄漏。
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號碼：“hello_cae”
展開 水下爆破沖擊波損壞艦船的仿真模擬
1.仿真背景
艦船的抗爆炸和抗沖擊問題，在艦船生命力研究中具有重要的意義，如何 有效地計算分析艦船水下沖擊環境，提高船體結構抗沖擊性能，提高艦船的戰斗力和生命力，是現代艦船研究的重大課題，對艦船在遭受典型武器命中后的沖擊環境及沖擊因子的研究是考核艦船生命力問題的重要組成部分，以某型號艦船的船體結構為星，結合大型有限元計算軟件LS_DYNA建立有限元分析模型，利用仿真計算的方法，研究艦船抗爆炸抗沖擊的性能，為間艦船的生命力研究提供了依據。
2.前處理
3.關鍵字（由于保密協議，不貼出數值）
4.爆破過程中艦體任意四點加速度曲線圖（由于避開敏感數值，增大了沖擊因子）
5.艦體受力云圖
6.流體密度ALE云圖
7.流體密度Iso云圖
8.結果動畫
展開 水下爆破沖擊波損壞艦船的仿真模擬
1.仿真背景
艦船的抗爆炸和抗沖擊問題，在艦船生命力研究中具有重要的意義，如何 有效地計算分析艦船水下沖擊環境，提高船體結構抗沖擊性能，提高艦船的戰斗力和生命力，是現代艦船研究的重大課題，對艦船在遭受典型武器命中后的沖擊環境及沖擊因子的研究是考核艦船生命力問題的重要組成部分，以某型號艦船的船體結構為星，結合大型有限元計算軟件LS_DYNA建立有限元分析模型，利用仿真計算的方法，研究艦船抗爆炸抗沖擊的性能，為間艦船的生命力研究提供了依據。
2.前處理
3.關鍵字（由于保密協議，不貼出數值）
4.爆破過程中艦體任意四點加速度曲線圖（由于避開敏感數值，增大了沖擊因子）
5.艦體受力云圖
6.流體密度ALE云圖
7.流體密度Iso云圖
8.結果動畫
展開 人體頭骨+軟組織系統爆破損傷仿真分析
工況簡介：
咬肌外側施加爆破載荷，采用采用流固耦合的分析方法，下頜骨、外側咬肌和面部軟組織施加單元失效，空氣域施加無反射邊界。
結果動畫：
基于LS-dyna建筑物爆破拆除的仿真分析
摘 要：切口方式與延期時差對拆除爆破倒塌效果有重要影響，尤其是對小高寬比的框架結構。因此，針對某9層框架結構拆除爆破案例，利用LS-DYNA有限元分析軟件，采用整體式模型，對不同切口形式和延期時差的框架結構倒塌過程進行數值模擬。對框架結構底層最后一排立柱拆除與否，以及最后兩個爆破區段延期時差分別為0.3s或0.5s，這4種情況下的結構倒塌進行對比分析，得出最優方案。
1 工程案例
1.1 工程概況
樓房建筑面積約7000m2，為框架結構，外形類似于“L”型，混凝土標號C30。結構主體高30.8m，共9層，第一層5m，第二層4.8m，第三層~第九層每層層高3m，樓體東西走向長40m有7排立柱，南北走向寬16.5m有6排立柱，結構平面圖如圖1所示。
1.2 爆破方案
由于框架結構的高度為30.8m，寬度為16.5m，屬于小高寬比框架結構，因為結構寬度過大，如果采用三角形切口，結構上沿切口觸地時，重心往往不能完全移到切口外，往往形成傾而不倒的現象，而采用梯形切口時，切口處立柱對上部支撐作用較小，使得切口上部的結構觸地時有較大的沖擊作用，可以實現邊壓碎邊偏轉。最終，工程實際中決定采用梯形爆破切口，切口處承重立柱炸高根據破壞高度經驗公式選取，切口處各爆區的起爆時間間隔以及底層最后一排關鍵立柱的拆除與否，擬采用以下4種拆除爆破方案中最優的方案：
方案一，A、B軸的待拆除柱子同時起爆，使用MS9（300ms）段非電導爆管；C、D軸一層待拆除柱子使用MS12（600ms）段非電導爆管；C軸二、三層和D軸二層以及E、F軸柱子使用MS15（900ms）段非電導爆管；形成如圖2（a）所示的三個延期起爆區段。
方案二，方案二的延期起爆區段與方案一相同，只是最后一區段（第三區段）使用MS16（1090ms）段非電導爆管。
展開 
使用LS-Dyna進行爆破仿真分析 附LS-DYNA使用指南中文版本下載
由于鉆爆法對地質條件適應性強，開挖成本低，特別適用于堅硬巖石隧道、破碎巖石隧道及大量短隧道的施工，因此鉆爆法仍是當前國內外常用的隧道開挖方法”——科普中國科學百科詞條
一、學術背景
早在2008，軍械工程學院的米雙山就基于流固耦合方法采用LS-DYNA進行了爆炸仿真分析。隨著研究不斷進步，人們陸續將流固耦合運用至相關領域。郭君等人提出了基于場分離的水下爆炸流固耦合計算方法。劉東岳等人將固耦合應用至艦艇艦艇抗水下爆炸的實踐中。
爆炸問題的仿真分析在爆炸力學研究中正在發揮著日益重要的作用，LS-DYNA程序作為分析非線性沖擊動力問題的有效工具，可用來成功地模擬各種介質中的爆炸過程及各類工程爆破過程。
利用LS-DYNA分析爆炸問題，可采用Lagrange算法，但是在大變形數值計算中，常會出現單元畸變現象。特別是當劃分單元的形狀不規則時，這種現象尤為突出。對于軸對稱爆炸問題，可以考慮采用SHELL單元軸對稱算法公式（即ANSYS/LS-DYNA中2D-SOLID162單元軸對稱選項），結合自適應網格劃分技術進行分析。
也可采用ALE方法及多物質流固耦合方法分析爆炸問題，對空氣、土壤、水以及破壞后的巖石采用ALE網格，對其他的固體結構采用Lagrange網格。利用這一方法，由于材料物質在網格中可以流動，因此不存在單元畸變問題。在LS-PREPOST后處理程序中，可通過顯示網格中各種物質占有的體積分數來得到不同物質之間的界面?？捎^察到土體中爆炸地表的鼓包現象等（見后面的分析實例）。
LS-DYNA程序提供了用于模擬炸藥作用的數值模型，即高能炸藥材料模型結合一個描述爆生氣體壓力-體積關系的狀態方程模型。
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基于LS-DYNA大型建筑物在隧道爆破條件下振動仿真
簡介：復雜環境下的控制爆破，爆破振動安全要求高，施工風險大。針對火車站下地鐵爆破施工進行了爆破振動仿真，結果顯示不同ZHA藥量對地表建筑物的影響。
LS-DYNA應力初始化4種方法附k文件
簡介：好的教程就是這樣不僅要告訴你方法，還會提供給你測試文件。來自大神的授予，務必虛心收納。
Hypermesh聯合LS-dyna剎車制動盤仿真分析
簡介：本文利用CATIA中建立的幾何模型，并且幾何模型導入Hypermesh14.0，進行幾何模型簡化，網格劃分，材料屬性定義，單元算法定義，邊界條件施加，載荷施加，時間步長控制以及其他熱固耦合分析參數設定等，最后導出K文件，利用ANSYS LS-DYNA求解器遞交求解，最后利用LSPREPOST進行后處理結果分析。這么詳細的解說，相信你能懂的！
【專家推薦】
葉小軍
工程力學博士
公安部認證高級爆破工程師
20年ANSYS/LSDYNA工程實踐、教學培訓經驗
中文核心類期刊上發表學術論文20余篇
特別為大家推薦葉小軍老師為我們帶來的兩個LS-DYNA系列課程，其中一系列是案例課程，另一系列是LS-DYNA技巧課程。
LS-DYNA案例課程-1(長桿彈體侵徹靶板仿真分析)
先給大家帶來的是葉老師的LS-DYNA案例系列課程，目前該系列課程共更新了四個視頻，分別是長桿彈體侵徹靶板仿真分析、隧道爆破對地下管線的振動仿真、煙囪爆破拆除仿真分析、流固耦合實例分析--射流侵徹鋼板。
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基于LS-DYNA大型建筑物在隧道爆破條件下振動仿真
作者：葉小軍
復雜環境下的控制爆破，爆破振動安全要求高，施工風險大?；贚S-DYNA針對火車站下地鐵爆破施工進行了爆破振動仿真，結果顯示不同ZHA藥量對地表建筑物的影響。
被動網格6DOF技術在垂直風力機優化設計中的應用
作者：李陽
本文基于Ansys采用了針對垂直風力機旋轉模擬最佳方法即被動網格法來進行垂直風力機模擬仿真，用于確定風力機的最優設計。
ANSYS顯示動力學分析實例
作者：王攀
在仿真過程中遇到瞬態大變形，材料破壞失效等情況下可以借助ANSYS 的顯示動力學分析來解決。ANSYS顯示動力學模塊包括三種：Explicit Dynamics、ANSYS AUTODYN、ANSYS LS-DYNA。本期通過一個實例來簡單介紹下這三個模塊的具體操作。
基于ANSYS的自適應網格劃分
作者：張應遷
ANSYS程序提供了近似的技術自動估計特定分析類型中因為網格劃分帶來的誤差，這一自動估計網格劃分誤差并細化網格的過程就叫做自適應網格劃分，本文詳細介紹了基于ANSYS的自適應網格劃分，還有視頻演示哦。
Workbench瞬態熱分析
作者：張寶庫
本文是基于Ansys Workbench的瞬態熱分析，將一個溫度為900攝氏度的鋼球放在空氣中冷卻，分別查看鋼球和外部空氣的溫度變化，通過 ANSYS workbench 講解了鋼球瞬態散熱問題的方法和具體應用。
展開 基于LSDYNA巖石爆破模擬建模分析
Ls Dyna巖石爆破模擬仿真（dyna_focus）
作者：dyna_focus
擅長領域：dyna/abaqus/hypermesh
1 數值模型的建立
1.1 單元及算法的選擇
巖石，炸藥，空氣都采用solid164實體單元。巖石采用常應力實體單元，該種單元屬于純粹的lagrange算法,該種算法單元網格附著在材料上，隨著材料的流動而產生單元網格的變形，但是在結構變形巨大時，有可能使有限元網格造成嚴重畸變，引起數值計算的困難，甚至程序終止運算，固該種算法不適合空氣和炸藥；由于爆炸時間非常短暫，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，爆炸過程中空氣和炸藥變形較大，因此炸藥和空氣采用ALE算法，ALE算法可以克服嚴重畸變引起的數值計算困難，并實現流固耦合的動態分析，該種算法是中心單點積分的ALE多物質單元，即一個單元內可以包含多種物質，ALE算法是先執行一個或幾個Lagrange時步計算，此時單元網格隨材料流動而產生變形，然后執行ALE時步計算：（1）保持變形后的物體邊界條件，對內部單元進行重分網格，網格的拓撲關系保持不變，成為smooth step；（2）將變形網格中的單元變量（密度，應力張量，能量等）和節點速度矢量輸運到重分的新網格中，成為Advection step，用戶可以選擇ALE時步的開始和終止時間，以及其頻率，該種算法可以處理類似炸藥，空氣這種大變形的問題，解決網格畸變。通過*ALE_MULTI_MATERIAL_GROUP關鍵字將空氣和炸藥材料綁定在一個單元算法里。巖石與炸藥，空氣之間的相互作用采用流固耦合的方法，流固耦合通常有兩種方法，一種是共節點，一種是通過*constrained_lagrange_in_solid來實現，本文采用第二種方法。
1.2 材料參數及狀態方程
1.
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