爆炸毀傷仿真的案例
爆炸沖擊波毀傷夾層板
爆炸沖擊波毀傷夾層板
淺水目標爆炸毀傷效應數值模擬
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對稱模型，除對稱面外其余各面無反射邊界；
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拉格朗日單元：單面侵蝕算法；
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拉格朗日單元
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歐拉單元：雙面流固耦合算法
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混凝土
*
MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CONCRETE
，
Fc=38MPa
<水下爆炸結構毀傷的數值計算>電子書有人有嗎？
這本書：https://book.qciss.net/books/11494367
基于LS-DYNA的埋地天然氣管道物理爆炸毀傷研究
（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
（2）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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LS-DYNA | 水下遠場爆炸結構毀傷工程算法 ￥150
</p><p>綜上，采用*LOAD_SSA方法是工程中計算水下<a href="https://www.yqgqt.org.cn/service/abaqus_explosion" rel="noopener noreferrer" target="_blank">遠場爆炸</a>載荷對結構毀傷效應的有效途徑。</p><p><span style="background-color: rgb(249, 110, 87); color: rgb(255, 255, 255);">數值計算模型</span></p><p> 計算一薄壁圓桶在水下沖擊波載荷作用下的毀傷情況，計算模型如下圖所示。爆炸載荷通過*LOAD_SSA關鍵字進行加載。</p><p><img referrerpolicy="no-referrer" crossorigin="anonymous" data-referrer-policy-set="true" src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/TvWQFfIavrQcibrRPyFa7JS9eA8xHmzQbEqhJfHpXLmGRvKGV9nJjnR6Dp5koNDu2tTkYnJJPsCNqrnwycATM7A/640?wx_fmt=png"> </p><p class="ql-align-center">圖 計算模型</p><p><span style="background-color: rgb(249, 110, 87); color: rgb(255, 255, 255);">計算結果</span></p><p> 薄壁圓桶變形情況如下。
展開 用戶作品賞析 | 基于LS-DYNA的埋地天然氣管道物理爆炸毀傷研究
本期開始Ansys中國微信公眾號將連載發布所有獲獎作品，詳盡展現用戶如何從Ansys工程仿真解決方案中獲益，誠邀各位近距離觀賞他們的應用實踐真知，希望通過這些杰出的工程仿真實踐指導更多用戶。
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【Ansys LS-DYNA用戶案例競賽】 - 獲獎作品
基于LS-DYNA的埋地天然氣管道物理爆炸毀傷研究
LS-DYNA是LSTC公司開發的世界上最著名的通用顯式動力分析程序。它可以模擬現實中各種復雜問題，在工程應用領域，它的絕佳性能得到了廣泛的認可。本文通過擬合西部現場實驗的彈坑數據，獲得了帶有修正系數的TNT當量公式。
1.1
西部現場實驗數據
01
現場實驗條件
實驗場位于距離哈密市以南50公里的戈壁深灘處，實驗采用X80鋼材，OD1422mm口徑的天然氣管道，管道外徑1422mm、壁厚為21.4mm、管道總長為430m。實驗管道為埋地敷設，埋深1.8m（管道頂部距地面距離）。
展開 LS-DYNA模擬聚脲涂覆鋼板在爆炸沖擊波-破片群聯合作用下的毀傷特性
本文利用LS-DYNA軟件模擬了聚脲涂覆鋼板在爆炸沖擊波及破片群聯合作用下的毀傷特性
1 數值計算模型
1.1計算模型建立
該數值模擬的物理模型如圖1所示。
圖1物理模型示意圖
Fig.1 Physical model diagram
使用ANSYS/LS-DYNA有限元分析軟件，建立了如圖2所示的1/4模型。本模型所有材料均使用3DSolid164單元。靶板四條側邊采取全約束方式固定，空氣邊界采用透射條件。
圖2有限元數值計算模型
Fig.2 Finite element numerical calculation model
考慮位置、厚度兩個因素，設計了10個工況：無涂覆、迎爆面涂覆2、4、6mm、背爆面涂覆2、4、6mm、雙側涂覆2、4、6mm。
1.2材料模型
1.2.1 RDX炸藥
采用*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BU-RN材料模型，配合JWL狀態方程描述。
1.2.2 空氣
*MAT_NULL理想氣體材料模型，結合EOS_LINEAR_POLYMIAL線性狀態方程表示。
1.2.3 ASTM1045鋼
采用*MAT_PLASTIC_K-INEMATIC本構模型表示，其高應變率效應可由Cowper-Symonds模型方程描述。
1.2.4 鎢合金破片
采用*MAT_JAHNSON_COOK本構模型結合G-RUNEISEN狀態方程。
1.2.5 聚脲彈性體材料
選用*MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLATICITY多線性彈塑性材料模型。
2 計算結果及分析
2.1爆轟波傳播及破片飛散規律
爆轟波傳播如圖3所示。
圖3 爆轟波傳播
破片群的飛散過程如圖4(a)所示。
展開 用戶作品賞析 | LS-DYNA模擬聚脲涂覆鋼板在爆炸沖擊波-破片群聯合作用下的毀傷特性
本文利用LS-DYNA軟件模擬了聚脲涂覆鋼板在爆炸沖擊波及破片群聯合作用下的毀傷特性。
1
數值計算模型
1.1 計算模型建立
該數值模擬的物理模型如圖1所示。
圖1物理模型示意圖
Fig.1 Physical model diagram
使用Ansys/LS-DYNA有限元分析軟件，建立了如圖2所示的1/4模型。本模型所有材料均使用3DSolid164單元。靶板四條側邊采取全約束方式固定，空氣邊界采用透射條件。
圖2有限元數值計算模型
Fig.2 Finite element numerical calculation model
考慮位置、厚度兩個因素，設計了10個工況：無涂覆、迎爆面涂覆2、4、6mm、背爆面涂覆2、4、6mm、雙側涂覆2、4、6mm。
1.2 材料模型
1.2.1 RDX炸藥
采用*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BU-RN材料模型，配合JWL狀態方程描述。
1.2.2 空氣
*MAT_NULL理想氣體材料模型，結合EOS_LINEAR_POLYMIAL線性狀態方程表示。
展開 桿式射流對充液防護結構的毀傷機理及影響因素數值仿真研究
[ 摘 要 ] 本文以聚能戰斗部對充液防護結構的毀傷為研究背景，運用Ansys LS-dyna分析了藥型罩壁厚和材料對充液防護結構毀傷效能的影響。結果表明：藥型罩壁厚在0.04Dk~0.06Dk之間形成的桿流對充液防護結構具有較優的侵徹性能，δ<0.04Dk，桿流成型結構較差，在水中的動能抗衰減性能較低，δ>0.06Dk，桿流初始動能低，穿透水層后的剩余能量小，無法形成較大的后效；藥型罩可采用純鐵、紫銅和鉭3種材料，其中純鐵桿流的侵徹能力最高，鉭射流的水中動能抗衰減性能最好，紫銅射流具有較好的綜合性能。
1 背景
多層裝甲與充液艙組合模式是現代常用的防護結構，常規的水下爆破戰斗部很難對其造成致命性的打擊。為了高效打擊水面目標，遂采用聚能戰斗部技術。現目前針對聚能戰斗部水下作用效應的研究較少，本文主要考慮藥型罩結構和材質對聚能射流毀傷充液防護結構的影響。以半球型聚能戰斗部為設計依據，在戰斗部裝藥結構不變的條件下，通過數值計算的方法研究了不同壁厚、不同罩材的藥型罩對桿射流成型效果及桿流對充液防護結構毀傷效果的影響，得到了有利于侵徹多層充液防護結構的藥型罩壁厚范圍和材料。
2 桿流侵徹充液防護結構數值計算模型
2.1數值計算模型
為了研究桿式射流對充液結構的毀傷機理，文中設計了一種半球形聚能裝藥戰斗部，結構如圖 1所示。
展開 桿式射流對充液防護結構的毀傷機理及影響因素數值仿真研究
摘 要：本文以聚能戰斗部對充液防護結構的毀傷為研究背景，運用ANSYS/LS_dyna分析了藥型罩壁厚和材料對充液防護結構毀傷效能的影響。結果表明：藥型罩壁厚在0.04Dk~0.06Dk之間形成的桿流對充液防護結構具有較優的侵徹性能，δ<0.04Dk，桿流成型結構較差，在水中的動能抗衰減性能較低，δ>0.06Dk，桿流初始動能低，穿透水層后的剩余能量小，無法形成較大的后效；藥型罩可采用純鐵、紫銅和鉭3種材料，其中純鐵桿流的侵徹能力最高，鉭射流的水中動能抗衰減性能最好，紫銅射流具有較好的綜合性能。
1.前言
多層裝甲與充液艙組合模式是現代常用的防護結構，常規的水下爆破戰斗部很難對其造成致命性的打擊。為了高效打擊水面目標，遂采用聚能戰斗部技術。現目前針對聚能戰斗部水下作用效應的研究較少，本文主要考慮藥型罩結構和材質對聚能射流毀傷充液防護結構的影響。
以半球型聚能戰斗部為設計依據，在戰斗部裝藥結構不變的條件下，通過數值計算的方法研究了不同壁厚、不同罩材的藥型罩對桿射流成型效果及桿流對充液防護結構毀傷效果的影響，得到了有利于侵徹多層充液防護結構的藥型罩壁厚范圍和材料。
2 桿流侵徹充液防護結構數值計算模型
2.1 半球形聚能戰斗部結構設計
為了研究桿式射流對充液結構的毀傷機理，文中設計了一種半球形聚能裝藥戰斗部，結構如圖 1所示。該戰斗部主裝藥采用B炸藥，裝藥直徑Dk和裝藥高度H均為5cm；藥型罩采用等壁厚的半球形結構，外球面半徑為R，內球面半徑為r，壁厚δ為內外球面半徑之差，即δ=R-r，材料為紫銅；起爆點位于主裝藥尾部中心位置處。
圖 1 桿式射流聚能戰斗部結構
2.2充液防護結構設計
本文所研究的充液防護結構為金屬板和水介質組成的多層復合結構，充液防護結構的具體結構如圖 2所示。
展開 用戶作品賞析 | 桿式射流對充液防護結構的毀傷機理及影響因素數值仿真研究
本期開始Ansys中國微信公眾號將連載發布所有獲獎作品，詳盡展現用戶如何從Ansys工程仿真解決方案中獲益，誠邀各位近距離觀賞他們的應用實踐真知，希望通過這些杰出的工程仿真實踐指導更多用戶。
【Ansys Innovation大會論文及案例征集】 - Top12 優秀作品
【Ansys LS-DYNA用戶案例競賽】 - 獲獎作品
作品賞析（4）| 桿式射流對充液防護結構的毀傷機理及影響因素數值仿真研究
[ 摘 要 ] 本文以聚能戰斗部對充液防護結構的毀傷為研究背景，運用Ansys LS-dyna分析了藥型罩壁厚和材料對充液防護結構毀傷效能的影響。結果表明：藥型罩壁厚在0.04Dk~0.06Dk之間形成的桿流對充液防護結構具有較優的侵徹性能，δ<0.04Dk，桿流成型結構較差，在水中的動能抗衰減性能較低，δ>0.06Dk，桿流初始動能低，穿透水層后的剩余能量小，無法形成較大的后效；藥型罩可采用純鐵、紫銅和鉭3種材料，其中純鐵桿流的侵徹能力最高，鉭射流的水中動能抗衰減性能最好，紫銅射流具有較好的綜合性能。
1 背景
多層裝甲與充液艙組合模式是現代常用的防護結構，常規的水下爆破戰斗部很難對其造成致命性的打擊。為了高效打擊水面目標，遂采用聚能戰斗部技術。
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炸彈爆炸躲到哪里更合適？爆炸仿真告訴你！ ￥55
炸彈爆炸躲到哪里更合適？
作者：大龍貓 fwz0703@163.com
爆炸在很多情況下會發生，比如戰爭，比如開山修路，比如煙花爆竹，甚至手機爆炸，我們不希望爆炸爆炸傷害身體，那么當發生爆炸時候，我們躲在哪里合適呢？本次以一個簡單仿真為例來說明爆炸基本過程。
如圖所示，當爆炸發生在中間位置，那么圖中的A、B、C、D四個位置哪里躲避，位置最好？下面具體來看一下.
1.建立模型
仿真的方法采用workbench中集成的ls-dyna來模擬，具體模型及參數都為假定狀態。計算空間為5mx10mx2m，底面中間建立TNT炸藥模型，其他位置有大型的阻擋塊，高度為2m，模型如圖所示，模型中阻擋塊為空白方式，簡化網格數量
2.材料設置
計算中采用workbench中的設置的材料模型，空氣和炸藥的的材料設置如圖所示
3.網格設置
網格都采用六面體網格劃分，這樣的計算會更快一些，結果如圖所示
4.邊界條件設置
設置求解時間為1.5s時間，如圖所示，設置求解域的周圍和上頂面為無反射條件方式的邊界，設置起爆點為炸藥的中間點位置，如圖所示，設置section為單點ALE方式來計算.
5.結果分析
5.1躲避位置的選擇
當發生爆炸后，當然是距離越遠越好，但是沒有選擇的時候，選擇哪里好呢？當然是就近選擇掩體的后面.觀察不同時刻的壓力云圖可以看到0.25S的時候A和C位置其最先達到最大壓力，到0.5s的時候，B和D位置達到最大壓力，那么選擇哪里位置較好呢？
如果A和C的位置怎么選擇？
展開 基于Abaqus的水下爆炸仿真
<p><br></p><p><strong>作者：許鈺鍬 林麗</strong></p><p><strong>來源公眾號：水木人CAE</strong></p><p><strong>水下爆炸問題介紹</strong></p><p><br></p><p><strong>水下爆炸</strong>指的是在水中很小的區域有大量的能量（爆炸源）突然釋放的過程，從而對周圍的物體產生巨大的毀傷。水下爆炸大致可以分為四個主要過程：</p><ol><li>炸藥的爆轟，</li><li>沖擊波的形成和傳播，</li><li>氣泡的脈動和上浮，</li><li>以及沖擊波在與自由水面和結構的相互作用下產生的空化，由此對結構造成的二次加載。</li></ol><p>簡而言之，水下爆炸主要是通過直接接觸的爆轟，以及后續產生的三種主要非接觸的爆炸載荷沖擊波、氣泡和空化對周圍物體造成的毀傷。</p><p><br></p><p>水下爆炸往往會引起非常嚴重的后果，因此，對比試驗，數值仿真是非常安全高效的研究方法。</p><p><br></p><p>Abaqus中提供了兩種計算水下爆炸問題的方法：“散波”法和“總波”法。“總波”法爆炸點須位于水域模型的外部，且它可以考慮到空化效應的影響，所以總波法比較適合模擬中遠場爆炸。在近場爆炸中，由于爆炸時間短，氣泡脈動和空化產生的加載可以忽略，主要是考察沖擊波造成的結構毀傷效應，所以可以采用“散波”法進行模擬。</p><p><br></p><p> </p><p><strong>有限元模型建立</strong></p><p>本文使用SolidWorks創建一艘簡易的交通艇3D模型，并且創建半徑近似船半寬6倍的水域模型，以此模型分別采用“散波”法和“總波”法模擬炸藥在不同爆距下，交通艇毀傷情況。
展開 詳解LS-DYNA爆炸仿真計算的模型與算法
式 (0.10)為 LS-DYNA、AUTODYN、CTH、MESA 等爆炸動力學計算軟件中所普遍采用 JWL 方程形式。該形式只要求輸入五個參數值和初始能量密度，結合炸藥高能燃燒模型要求輸入的炸藥密度、爆速 D 和 CJ 爆壓，可以得到爆炸時刻的等，然后通過增加相對體積微量，根據式 (0.10) 和原先的值，計算得到新的值，新的值調整為，如此反復一直計算。
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 Lsdyna爆炸仿真模擬
爆炸
