巖體爆破模擬
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-10-27
巖體爆破模擬的視頻教程
Hypermesh聯(lián)合LS-DYNA模擬含節(jié)理巖體爆破裂紋擴(kuò)展及損傷過程
巖體中的裂隙直接影響爆破應(yīng)力波在巖體中的傳播，進(jìn)而影響爆破效果。本案例研究了含裂隙巖體爆破中裂紋的擴(kuò)展及損傷過程，Ls-dyna模擬了爆炸應(yīng)力波在裂隙巖體中的傳播特性。結(jié)果表明:爆破過程中應(yīng)力波分布不均勻，主要向自由表面?zhèn)鞑ラ]合型宏觀裂隙阻礙爆炸應(yīng)力波的傳播，且在裂隙處會止裂，裂紋及損傷會繞過裂隙處，模擬結(jié)果如下 ：
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LS-DYNA模擬含節(jié)理等結(jié)構(gòu)面巖體爆破
本課程模擬含節(jié)理等結(jié)構(gòu)面巖體爆破，包括建模過程、后處理和邊界條件施加等，提供k文件，有疑問可咨詢：421313448
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LS-DYNA張開空節(jié)理和充填節(jié)理巖體爆破模擬
本課程包括建模、k文件修改、參數(shù)賦值和邊界條件施加及后處理，講解詳細(xì)，包括張開型空節(jié)理和充填節(jié)理兩種教學(xué)。第一節(jié)為結(jié)果展示，感興趣的可以免費(fèi)觀看。視頻中k文件可在附件中下載。如對學(xué)習(xí)有幫助，期待得到5星好評。
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巖體爆破模擬的實(shí)例教程
巖體中的裂隙直接影響爆破應(yīng)力波在巖體中的傳播，進(jìn)而影響爆破效果。本案例研究了含裂隙巖體爆破中裂紋的擴(kuò)展及損傷過程，Ls-dyna模擬了爆炸應(yīng)力波在裂隙巖體中的傳播特性。結(jié)果表明:爆破過程中應(yīng)力波分布不均勻，主要向自由表面?zhèn)鞑ラ]合型宏觀裂隙阻礙爆炸應(yīng)力波的傳播，且在裂隙處會止裂，裂紋及損傷會繞過裂隙處，模擬結(jié)果如下 ：
圖1 含裂隙巖體爆破裂紋及擴(kuò)展有限元模型
圖2 含裂隙巖體爆破裂紋及擴(kuò)展過程
圖3 含裂隙巖體爆破裂紋及等效應(yīng)力波傳播過程
本案例適用于研究爆炸、沖擊、侵徹動力學(xué)的朋友，下面附上該模擬的K文件，大家有疑問可以在私信我，歡迎交流！
展開 巖體中的炸藥在爆炸瞬間釋放出大量的爆炸能量，產(chǎn)生爆炸沖擊波和應(yīng)力波，以動載的形式作用周圍巖體并使得巖石損傷和破碎。一般認(rèn)為，巖體的爆破裂紋是由兩種不同類型的動力荷載作用下產(chǎn)生的:爆炸應(yīng)力波和爆炸氣體。首先是炸藥起爆后在孔洞周圍產(chǎn)生的應(yīng)力沖擊波的作用，其次是持續(xù)時間較長的爆炸性氣體的作用。當(dāng)炸藥起爆時，壓力急劇增大，爆破孔周圍巖體被壓碎形成破碎區(qū)，而周圍巖體受到拉應(yīng)力產(chǎn)生裂縫，形成裂隙擴(kuò)展區(qū)。本案例巖石模型采用003號材料*MAT_PLASTIC_KINEMATIC，裝藥方式采用空氣不耦合裝藥，通過定義失效準(zhǔn)則，使得巖體產(chǎn)生破碎及擴(kuò)展裂隙，模擬結(jié)果如下
本案例適用于研究爆炸、沖擊、侵徹動力學(xué)的朋友，下面附上該模擬的K文件，大家有疑問可以在私信我，歡迎交流！
展開 基于流固耦合算法在動態(tài)分析軟件LS-DYNA中研究爆炸沖擊波的傳播規(guī)律在巖石介質(zhì)和周圍巖體的爆破振動影響下的爆破孔同時起爆和微差爆破兩個工況時。結(jié)果表明:雙孔同時起爆初期，損傷破碎區(qū)擴(kuò)展與單孔爆破相似，爆炸沖擊波,彼此是重疊的,兩炮孔中間縱向單元和藥柱內(nèi)外兩側(cè)橫向近區(qū)單元的壓力和等效應(yīng)力隨爆心距的增大而減小，而自由面上單元呈現(xiàn)出先增后減的變化趨勢， 微差起爆可緩解爆破振動和改善爆破效果，模擬結(jié)果對比如下：
圖1 雙孔同時起爆時等效應(yīng)力變化過程
圖2 雙孔延期起爆時等效應(yīng)力變化過程
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展開 爆炸應(yīng)力波在巖石介質(zhì)中的傳播規(guī)律一直是巖石爆破領(lǐng)域的重要研究方向。影響巖體爆破破壞工程的因素眾多，節(jié)理特征、鉆孔孔徑、應(yīng)力波峰值等。目前針對巖石爆破的數(shù)值模擬采用的計算手段有LS-dyna和離散元方法等。本算例采用顆粒流PFC對巖石爆破過程進(jìn)行模擬。
分別就單點(diǎn)爆破、單點(diǎn)增大爆破壓時、三點(diǎn)同時爆破、三點(diǎn)微差爆破這四種工況進(jìn)行了仿真計算。
首先建立模型，在邊界墻體的伺服功能下平衡模型：
刪除邊界墻體，對左右兩側(cè)邊界附近及底部邊界附近處的顆粒運(yùn)動進(jìn)行約束模擬邊界，對邊界顆粒施加荷載，吸收掉入射的波動能量，以模擬無限介質(zhì)：
單點(diǎn)爆破的結(jié)果和爆破壓力的波形如下：
單點(diǎn)爆破增大炮孔壓力后的結(jié)果
三點(diǎn)同時爆破結(jié)果如下：
三點(diǎn)微差爆破結(jié)果及爆破壓力的波形如下：
具體建模思路及完整代碼（含基本注釋）如下：
展開 炸藥在巖體中爆炸瞬間釋放出大量的爆炸能量，產(chǎn)生爆炸沖擊波和應(yīng)力波，以動載的形式作用周圍巖體并使得巖石損傷和破碎。一般認(rèn)為，巖體的爆破裂紋是由兩種不同類型的動力荷載作用下產(chǎn)生的:爆炸應(yīng)力波和爆炸氣體。首先是炸藥起爆后在孔洞周圍產(chǎn)生的應(yīng)力沖擊波的作用，其次是持續(xù)時間較長的爆炸性氣體的作用。當(dāng)炸藥起爆時，壓力急劇增大，爆破孔周圍巖體被壓碎形成破碎區(qū)，而周圍巖體受到拉應(yīng)力產(chǎn)生裂縫，形成裂隙擴(kuò)展區(qū)。本案例巖石模型采用272號材料*MAT_RHT，模型算法采用ALE(任意拉格朗日-歐拉算法），由材料自帶的損傷參數(shù)獲得巖體產(chǎn)生破碎去及擴(kuò)展裂隙過程，模擬結(jié)果如下
圖1 巖體斷面裂紋擴(kuò)展模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果比較
圖2 巖體斷面裂紋擴(kuò)展及損傷變化模擬結(jié)果
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巖體爆破模擬的最新內(nèi)容
爆破模擬添加起爆點(diǎn)8個月前
爆破模擬起爆點(diǎn)設(shè)置運(yùn)用*INITIAL_DETONATION關(guān)鍵字
$# pid x y z lt 意思分別為part的id、三個坐標(biāo)、以及起爆時間
研究了理想裂隙引起的流動擾動及其幾何排列對裂隙巖體穩(wěn)態(tài)滲流（有效滲透率、壓力分布、流線等）的影響；
參考論文：Fluid flow partitioning between fractures and a permeable rock matrix,
https://doi.org/10.1029/2003GL019027
論文原圖：
眾所周知，顯式分析問題中，網(wǎng)格的質(zhì)量直接影響模型計算的效果及計算精度。對于爆破案例來說，網(wǎng)格的質(zhì)量直接影響力的傳遞連續(xù)性、損傷破壞效果等，因此，前處理中網(wǎng)格處理的越好，能夠得到更真實(shí)的模擬效果。對于一般的規(guī)則炮孔，可通過常用的切分方式，使其滿足網(wǎng)格映射和掃掠的要求，當(dāng)模型中存在傾斜甚至異性炮孔時，模型網(wǎng)格劃分就變得十分繁瑣，尤其是真三維模型案例中。
本文案例為不同傾斜角度炮孔裝藥方式下的臺階延期爆破案例
LS-DYNA邊坡臺階微差爆破三維模擬
https://www.yqgqt.org.cn/video/c18166
否
mat_add_erosion失效關(guān)鍵字在爆破模擬中的應(yīng)用
https://www.yqgqt.org.cn/video/c18170
否
LS-DYNA張開空節(jié)理和充填節(jié)理巖體爆破模擬
把k文件導(dǎo)入lsdyna后沒有出現(xiàn)錯誤，但是一直不運(yùn)行計算了了，建模也不出現(xiàn)問題
<p>炸藥偏心不耦合裝藥結(jié)構(gòu)爆破對炮孔壁作用的能量是非均勻的，大量學(xué)者通過理論推導(dǎo)、模型試驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)等方式，分別從爆破參數(shù)推導(dǎo)，圍巖裂紋擴(kuò)展規(guī)律、損傷范圍長度及應(yīng)力、應(yīng)變峰值四個方面做了研究，并根據(jù)偏心不耦合裝藥爆破研究成果，為光面爆破或預(yù)裂爆破等不耦合裝藥結(jié)構(gòu)爆破，在實(shí)際工程運(yùn)用中的改進(jìn)措施和優(yōu)化方法提出了優(yōu)化方案，為偏心不耦合裝藥結(jié)構(gòu)爆破的運(yùn)用提供了理論依據(jù)。</p><p>偏心不耦合裝藥結(jié)構(gòu)爆破產(chǎn)生的爆破荷載
帶佬們，我想問一下掃略劃分畫爆破炸藥網(wǎng)格時，出現(xiàn)了形狀限制錯誤，但又顯示劃分出來了，是什么問題啊，該怎么解決！不解決會咋樣呢！劃分整體網(wǎng)格時又沒出現(xiàn)這個
k文件關(guān)鍵字來自本人在論文閱讀中搜集提取并總結(jié)，以及大量數(shù)值模擬計算中調(diào)試的參數(shù)。可套用于巖石爆破數(shù)值模擬。
單孔徑向不耦合水壓爆破數(shù)值模擬。
按平面應(yīng)變問題來處理，單元厚度方向1mm。
模型10×10m，鉆孔直徑180mm，裝藥直徑120mm，不耦合系數(shù)1.5，耦合介質(zhì)分別為空氣和水，計算時長5ms。（炸藥采用初始體積分?jǐn)?shù)法建模，炸藥及巖石材料參數(shù)可利用k文件直接修改）
模型示意圖如下圖所示：
模擬結(jié)果如下圖所示：
mises應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果：
1 引言
節(jié)理巖體邊坡穩(wěn)定性分析是巖石工程數(shù)值模擬最具挑戰(zhàn)性的問題之一，因?yàn)楣?jié)理的分布模式及其強(qiáng)度對邊坡穩(wěn)定性有重大影響，而這兩個因素在很大程度上都是不確定的。當(dāng)進(jìn)行數(shù)值模擬分析時，有兩種不同途徑處理節(jié)理化巖體的應(yīng)力和應(yīng)變行為，最常用的方法是離散元法，離散元法把節(jié)理作為邊界來處理，由節(jié)理切割而成的巖塊可以是剛性體，也可以是變形體，這種方法最廣泛應(yīng)用的程序是UDEC和3DEC，本公眾號有近
