爆炸力學仿真的案例
計算爆炸力學的發展史！
爆炸力學是力學的一個分支，它主要研究爆炸的發生和發展規律，以及爆炸的力學效應的利
用和防護的學科。它從力學角度研究化學爆炸、核爆炸、電爆炸、粒子束爆炸(也稱輻射爆
炸)、高速碰撞等能量突然釋放或急劇轉化的過程，以及由此產生的強沖擊波(又稱激波)、
高速流動、大變形和破壞、拋擲等效應。自然界的雷電、地震、火山爆發、隕石碰撞、星體
爆發等現象也可用爆炸力學方法來研究。爆炸力學是流體力學、固體力學和物理學、化學之
間的一門交*學科，在武器研制、交通運輸和水利建設、礦藏開發、機械加工、安全生產等
方面有廣泛的應用。
爆炸力學的形成和發展中國在八世紀的中唐時期，已有火藥的原始配方。在十世紀的宋代初
期，開始以火藥制作火箭火炮，用于軍事。17世紀明代的宋應星已經明確指出：火藥可按配
方不同用于“直擊”(發射)或“爆擊”(爆炸)并且說明火藥爆炸時“虛空靜氣受沖擊而
開”，科學地描述了爆炸在空氣中形成沖擊波的現象。大約在14世紀，火藥傳入歐洲，首先
在軍事上得到廣泛應用。17世紀匈牙利開始有火藥用于開礦的記載。19世紀中葉開始，歐美
各國大力發展鐵路建設和采礦事業，大量使用黑火藥，工程師們總結出工程爆破藥量計算的
許多經驗公式。1846年硝化甘油發明后，瑞典化學家諾貝爾制成幾種安全混合炸藥，并在
1865年發明雷管引爆猛炸藥，實現了威力巨大的高速爆轟，從此開創了炸藥應用的新時代，
并且促進了沖擊波(即激波)和爆轟波的理論研究。 英國工程師蘭金和法國炮兵軍官許貢
紐研究了沖擊波的性質，后者又完整地解決了沖擊載荷下桿中彈性波傳播問題。查普曼和儒
蓋各自獨立地創立了平穩自持爆轟理論，后者還寫出第一本爆炸力學著作《炸藥的力
學》。 第二次世界大戰期間，爆炸的力學效應問題由于戰事的需要引起許多著名科學家的
重視。
展開 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 第十二屆全國爆炸力學學術會議通知
第十二屆全國爆炸力學學術會議計劃于2018年11月2～5日在浙江省桐鄉市舉行。本次會議由中國力學學會爆炸力學專業委員會主辦，中國工程物理研究院、中物院流體物理研究所、沖擊波物理與爆轟物理重點實驗室承辦，《爆炸與沖擊》、《高壓物理學報》協辦。熱忱歡迎廣大從事爆炸力學及相關領域研究的專家、科技工作者以及研究生踴躍投稿并蒞臨本屆盛會！
01 會議時間及地點
會議時間：2018年11月2日至5日。2日全天報到，3日～4日開會，5日散會。
會議地點：浙江省桐鄉市振石大酒店（桐鄉市振興東路199號）。
02 會務組聯系人及郵箱
杜金梅（13699603735，0816-2480328）
彭 輝（15182367500，0816-2484253）
劉 利（13699625919，0816-2485963）
賀紅亮（13618116109，0816-2494957）
Email：bzlxhy2018@caep.cn
03 會議網站
http://2018ncem.csp.escience.cn
會議詳細信息請點擊“閱讀原文”了解。
會議旨在交流爆炸力學領域最新研究進展、促進爆炸力學學科發展、繁榮爆炸力學科技事業。會議將設置主題、專題和博士生論壇等多個會場，并邀請爆炸力學領域的院士、專家、學者做大會邀請報告和分會邀請報告，預計參加人數1000人左右。會議將評選爆炸力學優秀青年學者（年齡40歲以下）、優秀論文、最佳poster以及博士生論壇優秀論文。
來源：中國力學協會
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 
【11月7-8日 北京】基于斷裂力學與損傷力學的失效仿真分析研修班
各有關單位：
隨著工業界對產品研發中提高質量和控制成本的需求日益增加，人們對力學仿真，特別是有限元方法的認識和需求不斷深入，面臨的工程和科學問題也愈加復雜。在科學研究和產品研發過程中，產品可靠性問題日益凸現出來。結構在使用過程中的磨損、斷裂、腐蝕、疲勞、損傷等因素都會影響產品可靠性和壽命。為了幫助廣大工程師和科研人員掌握和理解可靠性的原理、斷裂力學和損傷力學基本理論以及與之相關的力學仿真分析技術，針對各類斷裂損傷問題能夠進行準確、高效的力學建模，并能夠熟練使用通用的有限元軟件，提高工程師和科研人員解決實際非線性力學問題的能力，經中國力學學會產學研工作委員會、中國數字仿真聯盟研究，決定今年11月7—8日在北京舉辦“基于斷裂力學與損傷力學的失效仿真分析研修班”。歡迎廣大有限元愛好者踴躍報名，現將有關事項通知如下：
一、組織機構
主辦單位：中國力學學會產學研工作委員會 中國數字仿真聯盟
會務服務：北京諾維特機械科學技術發展中心
二、主要教學內容
通過系統的理論方法講解、應用經驗分享和技術交流，教授斷裂力學和損傷力學的基本理論和應用背景，基于ABAQUS軟件，講解計算斷裂力學和計算損傷力學的基本方法和技術，培養相關失效仿真分析的專業應用人才，為企業產品可靠性方面的研發和科研院所相關研究工作的深入提供有力的技術支撐。
三、參加對象
1) 對斷裂力學和損傷力學以及ABAQUS軟件有應用需求的各類工程科研人員，包括但不限于企業中從事仿真分析的工程師、設計師，科研院所的力學科研人員，高等院校計算力學研究生和本科生。
2) 對學員知識要求：要有基本的彈性力學、塑性力學、有限元、線性代數的基礎知識，其知識水平應相當于機械類高年級本科生水平，否則會影響培訓效果。
展開 筑牢力學專業根基，開啟結構仿真進階路：一文了解張量分析與連續介質力學
</p><h3><strong>三、張量分析在連續介質力學中的應用</strong></h3><p><strong>張量分析為連續介質力學提供了不可或缺的數學工具，極大地便利了物理量的描述（應力、應變張量場分析）、坐標變換以及力學方程的推導（質量、動量、能量守恒方程推導）</strong>。不止如此，連續介質力學也為張量分析賦予了豐富的實際意義和應用價值。</p><p>比如在研究非牛頓流體、微極連續介質等復雜介質時，需要引入新的張量概念和運算規則。同時張量分析的新成果也為連續介質力學提供了更強大的理論支持，使得連續介質力學能夠處理更加復雜的物理現象，如在生物力學領域，利用張量分析可以更好地研究軟組織（肌肉、血管等）的力學行為。</p><p>除了理論層面的相互滲透，二者在工程應用中也協同進步，實現了不斷發展。</p><p>在土木工程的結構力學分析中，對建筑結構在地震等復雜載荷下的應力應變分析，以及機械工程的材料加工變形分析，都離不開兩者的緊密結合。它們的協同運用能夠顯著提高分析的準確性和可靠性，為工程設計和優化提供堅實依據。并且，隨著工程實踐的不斷推進，它們在相互促進中持續改進，為解決各類工程難題提供了更為有效的方法和技術。</p><p><strong>那么，如何才能學習了解張量分析與連續介質力學呢？</strong>小鄰在此為大家推薦<strong>《張量分析與連續介質力學》</strong>這門精品課程！課程旨在幫助用戶系統地學習張量分析與連續介質力學的基本理論和高級概念，進而深入鉆研理論物理、材料科學等前沿領域，為未來的學術探索和職業發展筑牢根基 。
展開 Lsdyna爆炸仿真模擬
爆炸
力學仿真 | 塑性材料卡片仿真準確性提升方法分享
材料卡片是指包含了模擬仿真所需的所有材料性能數據的集成文件，可直接導入汽車研發時應用的仿真軟件進行使用。獲取可靠的材料卡信息能顯著提高仿真結果的準確性。
國高材分析測試中心具備成熟的高分子材料材料卡片制作技術經驗，可依照標準材料卡片制作流程，進行樣品制備和相關性能測試，如在高低速應變率下，結合非接觸式數字圖像相關（DIC）測量方法，精準獲取在拉伸、剪切及壓縮等試驗下的高分子材料參數，并依照常用的商業仿真軟件格式來整合材料特性參數，保證這些材料特性參數可順利應用于各類仿真軟件，為仿真結果的準確性保駕護航。
國高材分析測試中心制作材料卡片涉及的材料特性參數與設備。
1 單軸拉伸試驗
在碰撞仿真模擬當中，不同應變速率下的應力應變曲線至關重要。通過準靜態拉伸試驗可以獲得屈服強度、斷裂伸長率、彈性模量等關鍵參數。
泊松比是高分子材料的彈性常數，也被稱為橫向變形系數。在材料進入彈塑性變形階段后，泊松比不再被視為常量，而是與應變相關的函數。為了獲得泊松比隨塑性應變曲線，需要將DIC輸出的曲線與力學試驗機輸出的處理后的真實應力-真實塑性應變曲線相結合。這樣可以得到準靜態拉伸過程中泊松比隨塑性應變曲線。
通過簡單的準靜態拉伸試驗，可以觀察到在不同應變速率下，高分子材料在屈服強度、彈性模量等參數上存在明顯的差異。在高速變形情況下，這種差異將進一步放大。這是由于在材料的彈性階段，除了分子內部鍵長和鍵角的變化外，還會發生其他次級轉變運動，這些運動也會對彈性模量產生影響。隨著應變率的增加，次級運動受到的約束越大，彈性模量也越大。
展開 觸地爆炸仿真模型 ￥5
觸地爆炸，1/4模型
密閉結構內部爆炸仿真
密閉結構內部爆炸仿真
編輯
流固耦合水下爆炸仿真
流固耦合水下爆炸仿真
Abaqus管道爆炸仿真案例講解
Abaqus管道爆炸仿真案例講解
BGA封裝焊點動靜力學與溫度場耦合仿真分析 ￥9.9
并基于上述真實的DSP器件模型，利用有限元軟件Abaqus建立了球柵陣列BGA結構封裝體的基本模型， 分析DSP器件在不同條件下的受力情況，按照不同安裝變形、不同力學條件、不同溫度變化、綜合工況、高低溫交變循環五種工況，分別建立相應的有限元模型，分析在每種載荷作用下得到的仿真結果，并計算DSP器件在高低溫交變循環下應力疲勞情況并為工程實際中提供幫助與建議[21]。
1.3.2 產品介紹
1.3.2.1 DSP器件信息
型號：SMV320C6701GLP14W；廠家：TI；封裝等級：BGA429；質量等級：V級。共429個焊點。如下圖所示。
圖1-1 DSP器件尺寸示意圖
1.3.2.2 PCB布局與安裝
DSP安裝于由四塊電路板通過柔性帶連接組成的一體PCB板上；PCB板材料為FR-4，10層板；具體位于其中一塊控制板上，如下圖所示。
圖1-2 DSP器件布局示意圖
一體剛柔電路板通過四周圍合方式安裝在鋁合金電路支架上，采用M3螺釘固定，預緊力矩為0.4Nm，DSP器件朝向電路支架內側，如下圖所示。
(a)實物圖 (b)支架圖
圖1-3 DSP器件示意圖
1.3.2.3 DSP器件焊裝情況
焊接材料：DSP為CBGA（陶瓷）封裝，芯片重量約7g，焊球材料為SAC305（Sn含量96.5%，Ag含量3%，Cu含量0.5%），球徑0.6mm～0.9mm，印制板焊盤直徑0.7mm，焊盤表面處理工藝為HASL（鍍錫熱風整平），DSP采用無鉛制程再流焊溫度曲線完成焊接。
固封情況：使用DG-4雙組份環氧樹脂由芯片四角進行粘固，膠液由印制板面向上堆積至器件頂面，膠液寬度由四角向兩邊延伸2mm左右，點膠后室溫下自然固化24h。
展開 詳解LS-DYNA爆炸仿真計算的模型與算法
由于爆炸產物和空氣的粘性很小，而且爆炸流場運動被視為絕熱等熵運動，一般都采用無粘性可壓縮流體運動方程來描述爆炸流場。通過式(0.3)將歐拉方法描述的無粘性可壓縮流體力學方程變換得到ALE 方法描述的控制方程：
式(0.4)－(0.6)結合空氣和爆炸產物的狀態方程可以構成封閉的控制方程組。
網格運動
ALE 方法引入了運動網格，通過在移動邊界法向上采用拉格朗日方法，可以很簡單地描述邊界運動，解決了歐拉方法中移動邊界描述困難的問題，給計算帶來了很大的方便，但計算過程中需要確定網格的位置。
LS-DYNA 程序中提供了簡單平均算法、體積加權算法、等參算法、等勢算法以及混合算法等用于ALE 運動網格位置的確定。但由于爆炸流場計算過程中，爆炸產物和空氣界面存在很大的壓力和密度梯度，采用以上任何一種算法都會產生異常小的界面網格，從而導致計算無法正常進行。因此爆炸流場計算中一般僅在邊界上采用物質描述，使邊界節點速度與界面法向運動速度相等，對于除邊界節點外的網格要關閉程序中的網格運動算法，使內部網格退化為空間描述。
當需要考慮殼體影響時，殼體和流場邊界可通過共用節點聯結，殼體為爆炸流場提供運動邊界條件，爆炸流場為殼體施加壓力載荷條件，在每一個時間步分步求解即可實現爆炸流場和殼體結構的流固耦合；而當采用剛性壁面假設之后，ALE 方法進一步退化為純粹的歐拉方法。
展開 詳解LS-DYNA爆炸仿真計算的模型與算法
由于爆炸產物和空氣的粘性很小，而且爆炸流場運動被視為絕熱等熵運動，一般都采用無粘性可壓縮流體運動方程來描述爆炸流場。通過式(0.3)將歐拉方法描述的無粘性可壓縮流體力學方程變換得到ALE 方法描述的控制方程：
式(0.4)－(0.6)結合空氣和爆炸產物的狀態方程可以構成封閉的控制方程組。
網格運動
ALE 方法引入了運動網格，通過在移動邊界法向上采用拉格朗日方法，可以很簡單地描述邊界運動，解決了歐拉方法中移動邊界描述困難的問題，給計算帶來了很大的方便，但計算過程中需要確定網格的位置。
LS-DYNA 程序中提供了簡單平均算法、體積加權算法、等參算法、等勢算法以及混合算法等用于ALE 運動網格位置的確定。但由于爆炸流場計算過程中，爆炸產物和空氣界面存在很大的壓力和密度梯度，采用以上任何一種算法都會產生異常小的界面網格，從而導致計算無法正常進行。因此爆炸流場計算中一般僅在邊界上采用物質描述，使邊界節點速度與界面法向運動速度相等，對于除邊界節點外的網格要關閉程序中的網格運動算法，使內部網格退化為空間描述。
當需要考慮殼體影響時，殼體和流場邊界可通過共用節點聯結，殼體為爆炸流場提供運動邊界條件，爆炸流場為殼體施加壓力載荷條件，在每一個時間步分步求解即可實現爆炸流場和殼體結構的流固耦合；而當采用剛性壁面假設之后，ALE 方法進一步退化為純粹的歐拉方法。
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