炸藥模擬
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-12-31
炸藥模擬的視頻教程
PBM-SPH法模擬炸藥爆破巖石
采用PBM-SPH耦合方法模擬炸藥爆破巖石過程，同時講解粒子爆破法（PBM法）相關(guān)的關(guān)鍵字及其設(shè)置，巖石材料損傷的歷史變量查看等。 巖石材料模型用SPH模擬，采用MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CERAMICS材料本構(gòu)
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PBM法模擬炸藥與金屬結(jié)構(gòu)間的相互作用
采用PBM-FEM相結(jié)合的方法模擬炸藥的爆轟過程及與金屬板間的相互作用，講解粒子爆破法（PBM法）相關(guān)的關(guān)鍵字及其設(shè)置。
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LS-DYNA流固耦合法模擬隧道循環(huán)掘進爆破（建炸藥、完全重啟動）-循環(huán)進尺3次
采用LS-DYNA軟件講解了如何采用流固耦合法和完全重啟動技術(shù)模擬隧道循環(huán)掘進爆破開挖，總共循環(huán)進尺3次。直接建立了炸藥模型，模擬在每次循環(huán)進尺都進行了已開挖段巖石的刪除、預(yù)開挖斷面的鉆孔和裝藥。 采用ANSYS軟件劃分網(wǎng)格，其余前處理操作及所有關(guān)鍵字均在ls-prepost進行設(shè)置，較適合對關(guān)鍵字格式和參數(shù)不熟悉的朋友學習。 若對學習有幫助，期待5星好評。
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炸藥模擬的實例教程
在AUTODYN中使用SPH算法模擬炸藥的爆炸過程，爆轟產(chǎn)物邊界處的粒子較為分散，精度不高，在PARTS的SPH模塊，Solver中，有粘度項、光滑長度項等設(shè)置，但是具體的光滑長度值不知如何設(shè)置。同時，增大粒子數(shù)也沒有得到較好地計算結(jié)果，請問應(yīng)該修改AUTODYN中哪些和SPH相關(guān)的設(shè)置可以提高計算精度呢
sph-fem耦合模擬炮孔中乳化炸藥爆炸效果 ￥19.89
深孔爆破，sph-fem耦合，模擬炸藥在炮孔中爆炸后對孔腔的擴張效果
炸藥和炸藥周圍巖礦設(shè)置為sph算法
1 炸藥對破片的爆轟驅(qū)動
首先計算爆炸物在炸藥的作用下破片分布、質(zhì)量、初速等信息，利用非線性動力學軟件AUTODYN進行數(shù)值仿真。為減少計算時間，建立1/4模型，其中炸藥殼體厚度為20mm，為減小計算量，實際爆炸物高度1610mm，數(shù)值模擬中炸藥高度選取200mm，模型關(guān)于兩個對稱面對稱，故只需建立 1 /4 模型，均采用 Lagrange 算法，因為殼體材料的破 碎、破片的形成過程是一個大變形的彈塑性流體動力學過程，采用 Lagrange 算法雖然網(wǎng)格會發(fā)生較大的 扭曲變形，但該方法對介質(zhì)運動的整體和局部的變化都有更清晰的描述，能真實的呈現(xiàn)殼體膨脹、裂紋產(chǎn)生、破片形成的整個過程，也能更清楚的顯示節(jié)點的速度、整體的動能等物理量。起爆方式為炸藥中心起爆，觀測點和起爆點設(shè)置如圖1所示，其中破片設(shè)置Mott隨機失效，炸藥材料為TNT，破片材料為45號鋼。
圖1 有限元模型
圖2和圖3位計算結(jié)果，圖3為觀測點8~13的X軸方向的速度，在爆炸載荷作用下，速度逐漸增加并趨近于960m/s，破片質(zhì)量主要集中在50g以下，破片速度分布在750m/s和1000m/s附近，計算破片的平均速度為880m/s，一共產(chǎn)生370個破片。
圖2 破片計算結(jié)果
展開 彈片三種常用的設(shè)置方法：
①單元失效法：
②單元節(jié)點綁定法：
③SPH方法：
Fluent模擬TNT炸藥受熱相變 ￥4.5
炸藥受熱過程溫度變化云圖
炸藥模擬的相關(guān)專題、標簽、搜索
炸藥模擬的最新內(nèi)容
深孔爆破，sph-fem耦合，模擬炸藥在炮孔中爆炸后對孔腔的擴張效果
炸藥和炸藥周圍巖礦設(shè)置為sph算法
</p><p><br></p><p> </p><p><strong>有限元模型建立</strong></p><p>本文使用SolidWorks創(chuàng)建一艘簡易的交通艇3D模型，并且創(chuàng)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。前處理采用HyperWorks對模型進行網(wǎng)格劃分，后續(xù)再導入Abaqus進行設(shè)置和計算。
炸藥TNT，流固耦合算法
炸藥 JWL 方程參數(shù)的確定需要通過圓筒試驗和二維流體彈塑性數(shù)值計算相結(jié)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(shè)定一組值，根據(jù)式(2.11)、(2.12)和(2.13)求得A 、B 、C ，利用假設(shè)的JWL 方程通過二維流體彈塑性程序數(shù)值模擬炸藥驅(qū)動圓管的外徑膨脹軌跡，如果數(shù)值計算結(jié)果與和試驗結(jié)果相對誤差小于1%，則假設(shè)參數(shù)即為真實JWL
炸藥 JWL 方程參數(shù)的確定需要通過圓筒試驗和二維流體彈塑性數(shù)值計算相結(jié)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(shè)定一組值，根據(jù)式(2.11)、(2.12)和(2.13)求得A 、B 、C ，利用假設(shè)的JWL 方程通過二維流體彈塑性程序數(shù)值模擬炸藥驅(qū)動圓管的外徑膨脹軌跡，如果數(shù)值計算結(jié)果與和試驗結(jié)果相對誤差小于1%，則假設(shè)參數(shù)即為真實JWL
本文以一個簡單案例介紹破片沖擊炸藥導致炸藥引爆，其中破片采用Cu，炸藥采用COMP-BJJ1，材料參數(shù)均取自AUTODYN自帶數(shù)據(jù)庫，Cu飛片額外定義一個材料失效，防止計算過程中因網(wǎng)格變形太大使得時間步太小導致計算終止，其中破片起始速度3000m/s。
破片采用拉格朗日算法，空氣域及炸藥采用歐拉算法，空氣域建立完畢后將炸藥填充到空氣PART中。節(jié)省計算資源，采用1/2模型。為防止炸藥爆炸后在壁面發(fā)生反射造成結(jié)果不準確
Keywords: 2D ALE, 1/2模型，柱狀炸藥
Tools: LS-PrePost , LS-DYNA SMP
爆轟氣體在管道中傳播
爆轟氣體流速云圖
壓力云圖
在AUTODYN中使用SPH算法模擬炸藥的爆炸過程，爆轟產(chǎn)物邊界處的粒子較為分散，精度不高，在PARTS的SPH模塊，Solver中，有粘度項、光滑長度項等設(shè)置，但是具體的光滑長度值不知如何設(shè)置。同時，增大粒子數(shù)也沒有得到較好地計算結(jié)果，請問應(yīng)該修改AUTODYN中哪些和SPH相關(guān)的設(shè)置可以提高計算精度呢
胡建宇[7]通過ALE算法對某裝甲車輛進行爆炸仿真分析，并對車輛底部梁結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化；石秉良[8]采用SPH法模擬炸藥爆炸對駕駛室底部結(jié)構(gòu)響應(yīng)，驗證了SPH算法在處理車輛底部爆炸等問題的可行性。目前在研究破片類型上，主要分為預(yù)制破片[9]和自然破片[10]。預(yù)制破片分布比較規(guī)律，破片大小相似，無法模擬榴彈爆炸產(chǎn)生的大小不同的破片。本文研究的為榴彈爆炸產(chǎn)生的自然破片，相比預(yù)制破片更接近實際情況。
LS-DYNA程序提供了用于模擬炸藥作用的數(shù)值模型，即高能炸藥材料模型結(jié)合一個描述爆生氣體壓力-體積關(guān)系的狀態(tài)方程模型。
