磨料射流破巖的案例
磨料水射流破巖，sph和dem
高壓水射流破碎巖石 利用超過20MPa的細(xì)水射流來破碎巖石的技術(shù)。它是20世紀(jì)50年代在水力采煤技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的巖石破碎技術(shù)。用這種方法破碎巖石，沒有刀具磨損，不產(chǎn)生粉塵和火花，容易實現(xiàn)集中控制，是一種有前途的非機械破碎巖石方法。
在高壓水射流中加入磨料，水帶著磨料高速沖蝕巖石，可以明顯加強射流的切割能力。所需的壓力可比純水射流降低一個數(shù)量級，是一種很有發(fā)展前景的射流破碎巖石方法。
圖一為純sph無限水射流破巖；圖二為無限dem生成，參考官方案例；圖一圖二方法接結(jié)合一下就是圖三，為sph和dem耦合模擬磨料水射流破巖，sph代表水，dem代表磨料。
感興趣的可以私信我。
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1.引言
磨料水射流是磨料與高速流動的水，或者與高壓水互相混合而形成的液固兩相介質(zhì)射流，因其切割破碎作業(yè)效率高，作業(yè)過程沒有熱反映區(qū)，不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在石油化工，機械加工，采礦，隧道開挖等行業(yè)中。尤其在巖石破碎，鉆孔等領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛。磨料水射流除了沖蝕去除巖石，也能對周邊巖石造成損傷，甚至形成裂紋，對后續(xù)機械破巖具有重要的意義。
磨料射流破巖是一個涉及諸多因素的非線性沖擊動力學(xué)問題，具有瞬時強值動載荷，大變形及高應(yīng)變率等特點。受理論研究能力和試驗條件的限制，利用理論方法或試驗手段進一步探索磨料射流沖蝕損傷破巖機理難度非常大，然而，隨著計算機技術(shù)和計算理論的發(fā)展，可以應(yīng)用數(shù)值模擬手段對上述問題進行分析研究。
現(xiàn)如今對水射流的模擬方法不一，查看文獻(xiàn)有些是采用sph或sph_fem方法進行模擬，該方法可以克服水大變形的問題，但是確難以持續(xù)模擬水射流的狀態(tài)，對于磨料的模擬也不太方便；有些采用固體lag網(wǎng)格模擬水，采用失效的方法模擬水射流，該中方法模擬偏離實際較遠(yuǎn)；本文采用ale流固耦合方法對末了水射流進行模擬。
2.網(wǎng)格模型
通過hm建立磨料水射流網(wǎng)格模型，總體網(wǎng)格模型如下圖所示，主要包含四部分：空氣，磨料，水域，巖石，其中前三者采用ALE多物質(zhì)單元，巖石為lag網(wǎng)格。
模型總體示意圖
模型各區(qū)域示意圖
3. 材料模型信息
其中炸藥，藥罩，液體采用ale算法，殼體，射孔彈外殼采用lag算法，磨料通過體積分?jǐn)?shù)定義量。
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</div><p><br></p><p>另外，在高壓水射流中加入磨料，水帶著磨料高速沖蝕巖石，可以明顯加強射流的切割能力。所需的壓力可比純水射流降低一個數(shù)量級。是一種很有發(fā)展前景的射流破碎巖石方法。在模擬中亦可考慮磨料材料，在一篇文章中找到了參考參數(shù)。感興趣的朋友可以模擬含磨料射流破巖的過程。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/upload/202112/808e3579801c45bcb5519370392dcb4a.png" title="5.png" alt="5.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202112/808e3579801c45bcb5519370392dcb4a.png?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202112/808e3579801c45bcb5519370392dcb4a.png?
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lsdyna隨機磨料水射流破巖
四段磨料水射流同時沖擊巖石，濃度比依次為2%，6%，10%，20%。
前三個圖為不加add erosion，后兩個圖為添加add erosion。
可提供代做，歡迎大家騷擾。
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磨料水射流侵徹（含主要關(guān)鍵字）
參考周游大師的杰作，嘗試做了一個磨料水射流的模擬，比較粗糙，和大家分享一下。
說明一下：水（磨料）可以建立多個單元，也就是可以對多個單元通過體積分?jǐn)?shù)法定義水（磨料）比例。
模型包括四部分：空氣，水，磨料，巖石，其中磨料通過體積填充法定義；空氣、水、磨料采用ale算法，巖石拉格朗日算法；空氣域和水（磨料）單元共節(jié)點；定義水（磨料）的初速度；流固耦合計算巖石損傷。
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<h2 class="ql-align-center"><strong>lsdyna-ALE方法實現(xiàn)移動射流破巖</strong></h2><p>對于移動水射流破巖，abaqus和lsdyna是兩個最常用的軟件，在abaqus里可以采用Eulerian mesh motion實現(xiàn)；在lsdyna中，對于移動射流，sph和ALE兩種方法均可實現(xiàn)，本貼以lsdyna的ALE方法為例進行講解。
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對于聚能射流案例的計算方法主要分為以下幾種：
采用對稱單元算法+網(wǎng)格自適應(yīng)（二維）
采用二維單元+ALE算法（二維）
solid164單元+ALE算法（三維）
殼單元+ALE體積填充（三維）
該案例建模簡單，但對于前處理（網(wǎng)格）的要求非常高，在考慮計算時間成本的前提下，可合理采用過渡單元進行網(wǎng)格劃分。
二維案例：
三維案例：
以下為案例K文件，可供參考。
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<p>基于LS-DYNA軟件，磨料采用DEM、水采用SPH、靶材采用FEM、</p><p>采用無限注射磨料水射流，靶材為恒定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202605/attachment/275a38fc3bbe4ff1a82ebf1bd4ae7f1b.png" style="display: inline-block;" data-regular="true"><img src="https://img.jishulink.com/202605/attachment/275a38fc3bbe4ff1a82ebf1bd4ae7f1b.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202605/attachment/275a38fc3bbe4ff1a82ebf1bd4ae7f1b.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202605/attachment/275a38fc3bbe4ff1a82ebf1bd4ae7f1b.png?
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