爆炸動力響應的案例
窗戶爆炸荷載下響應
1 引言
和平與發展已經成為時代的主題，但是仍然存在威脅人民生命財產安全的恐怖襲擊以及意外爆炸事件。對于建筑物及建筑構件的爆炸響應以及防護手段已經進行了大量的研究，但是對于圍護結構在爆炸荷載下的響應及防護研究很少。在爆炸荷載作用下，圍護結構強度較低，尤其窗戶往往會發生嚴重的破壞，且在爆炸荷載下窗戶玻璃的破碎會對內部人員造成極大的二次傷害。如何減輕爆炸荷載作用下窗戶玻璃破碎對內部人員的傷害值得我們進一步研究。為探究爆炸荷載作用下窗戶的破壞響應及減輕其破壞對內部人員的傷害，本文使用ANSYS/LS-DYNA建立數值模型，通過數值分析觀察其破壞形態及碎片的飛散，通過在窗戶后添加鋼板阻斷玻璃的飛散路徑，可以對內部人員起到保護的作用。
2 有限元模型
本文選用的窗戶尺寸為1200mm×1200mm，為4塊玻璃帶分隔窗戶，數值模型如圖1所示。
圖1
窗戶數值模型
其中藍色為鋁合金窗框，紅色為玻璃，綠色為遮擋鋼板，具體各個材料的參數如圖2所示。
圖2
材料參數
窗框與后鋼遮板均為固定邊界，且通過LOAD_BLAST關鍵字施加爆炸荷載，使用ADD_EROSION關鍵字模擬玻璃的碎片效果。
3 模擬結果
窗戶在爆炸荷載作用下的破壞情況如圖3所示
圖3
窗戶破壞情況
從破壞結果可以看出，玻璃在爆炸荷載作用下破壞較為嚴重，且碎片向爆炸傳播方向飛散，但是由于在窗戶背部設置了鋼遮板，從而使玻璃在接觸鋼板后向相反方向飛散，從而減少了對內部人員的傷害。同時，沖擊波在遇到鋼板后也發生了反射，使沖擊波對于內部空間的破壞也極大的減小，因為此方法是一種有效的可以減輕爆炸對于圍護結構破壞的手段。
展開 轉子動力學中諧波響應和三維瞬態響應
主要介紹了轉子動力學中諧波響應和三維瞬態響應的理論背景。諧波響應主要基于非旋轉坐標系系統，求解算式的算法分為模態和直接算法，最終可以獲得四種類型的結果。三維瞬態響應的原理基本方程與諧波響應略有區別，
Hilbert Hughes Taylor算法為求解的默認動態響應算法，但還有其他三種算法可供選擇，最終可以提供四種類型的結果展示。
背景理論文檔.pdf
基于Optistruct的動力總成懸置瞬態動力學響應分析
以左懸置為單獨分析對象，在Hypermesh中建立直接法瞬態動力學載荷分析步Transient（direct），計算懸置支座安裝點應力響應輸出，建立工況如圖2所示
圖2 左懸置支座瞬態動力學分析工況設置
動力總成懸置支架瞬態動力學分析結果
在Hypermesh設置完成瞬態動力分析工況后，提交Optistruct求解器求解，計算左懸置安裝點應力響應輸出，結果如圖3所示
圖3 左懸置支座應力結果云圖和安裝點應力響應曲線
最后，有相關仿真需求，歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯系。
展開 轉子動力學-06三圓盤轉子的不平衡響應（諧響應分析）
01 模型和網格見附件
02 定義約束，定義為軸承支承，約束繞軸旋轉自由度
03 施加不平衡激勵
04 查看位移頻響
solidb.zip
如需更多細節，請聯系郵箱 leslie_wj@163.com，或者微信leslie_wj
水下爆炸作用下圓柱殼動態響應
利用autodyn一維映射技術計算空心圓柱殼（內部為空氣）在水下爆炸作用下的動態響應。
分兩步進行：
1、利用一維模型計算水中沖擊波載荷
2、通過一維映射技術，將水中沖擊波載荷加載到圓柱殼
基于DYNA的球狀藥包在無限水域中爆炸動態響應模擬 ￥9.9
炸藥的爆炸過程是一個難以用肉眼捕捉的化學反應過程，此外水體的流動性比較強，為了更好地模擬球狀藥包在水域中爆炸后沖擊波的傳播過程，模型采用ALE（任意拉格朗日歐拉算法），為了使模擬達到無線水域的效果，在模型邊界處施加無反射邊界條件，有限元模型及計算結果如下
圖1 球狀藥包在無限水域中爆炸動態響應有限元模型
圖2 球狀藥包在無限水域中爆炸等效應力
圖3 球狀藥包在無限水域中爆炸應力波傳播過程
本案例適用于研究爆炸、沖擊、侵徹動力學的朋友，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 【ABAUQS】浮置板-隧道-土體-建筑有限元建模及動力響應 ￥800
本帖介紹一套完整的浮置板-隧道-土體-建筑有限元模型
模型包含：鋼彈簧浮置板，隧道，土體（三層），框架式建筑物，如下圖所示：
整體網格圖：
隧道局部網格圖展示：
土體分為三層，且最外邊框采用無限元技術盡可能防止波的反射：
列車荷載采用Matlab封裝自編程軟件，同時搭載多節車動力學，仿真獲取有限元模型所有扣件位置處的支反力。（本貼中不加入自編程軟件模塊，因為有很多成熟的商業軟件都可以實現支反力的提取，如實在對作者軟件感興趣，可帖外咨詢）但，作者還是要介紹！！！
主要文件介紹：
VTC.exe文件就是封裝軟件本件。當然因為是作者自編，那么.m文件也就是對應的源代碼咯。
Force.xls 文件即為本模型所需的全尺寸扣件支反力，部分展示如圖：
Pj.xls文件是擴展需求，為了滿足用戶可能需要實現移動荷載，也就是在鋼軌上進行加載的需求而輸出。部分展示如圖：
MyAppInstaller_mcr.exe這個文件很重要，是打開軟件時候一定要安裝的工作環境。
接下來繼續介紹有限元模型，無論通過什么方式得到的扣件反力挨個加到相應扣件位置處進行動力學求解。下圖展示了在浮置板軌道上的加載位置
結果展示
該圖為浮置板的垂向加速度
該圖為隧道的垂向加速度云圖，右邊為隧道的垂向加速速度時程
該圖為全局的垂向加速度云圖，右邊為地表的垂向加速速度時程
該圖為各層的垂向加速度，說明了傳遞規律的正確性
本帖不包含：VTS耦合動力學軟件，以及本模型未處理的全部操作錄制視頻
不放入本帖主要是考慮到大家不一定需要，不愿捆綁出售，有需要的可以帖外咨詢我，或者看我別的帖上面有沒有單獨放置的對應內容課程
展開 鋼筋混凝土框架結構在爆炸荷載作用下動態響應 ￥10
鋼筋混凝土框架結構在爆炸荷載作用下動態響應
鋼筋混凝土框架規格為兩層兩跨，爆炸施加的荷載為下降三角形脈沖荷載。
（一）鋼筋與混凝土之間的耦合：通過關鍵字*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID，將兩者變形協調統一；除此之外，高版本求解器，通過*BEAM_IN_SOLID關鍵字進行耦合，后者為前者的進階版本，更好收斂，本文為簡單規整的鋼筋混凝土耦合，因此采用了前者，具體可見K文件。
（二）爆炸荷載施加：爆炸荷載施加主要有三種方法，一是通過實體建模，流固耦合的方法，這個方法下個帖子會進行發布講解；二是通過關鍵字*load_Blast進行施加，這個已經在上一個帖子中說過了，感興趣的朋友可以去上一個帖子進行瀏覽學習；三是通過經驗公式henrcy等，將炸藥的重量、距離、爆炸方式換算成下降三角形脈沖荷載進行，本文聚焦第三種。
流程與K文件我放到了下面，喜歡的朋友可以下載一下。
展開 爆炸沖擊波與破片作用下車輛底部結構動響應數值仿真
爆炸沖擊波與破片作用下車輛底部結構動響應數值仿真
劉粟濤1，周云波1，張 明1，孫曉旺1，葉龍學2
(1.南京理工大學 機械工程學院， 南京 210094；2.中國艦船研究設計中心， 武漢 430064)
摘要：針對爆炸沖擊波與高速破片對車輛的聯合毀傷問題，采用光滑粒子流體動力學算法模擬榴彈在土壤中爆炸產生爆炸沖擊波與破片聯合作用下車輛底部結構的響應。進行爆炸沖擊鋼板試驗，分別采用傳統的任意拉格朗日歐拉算法和SPH算法分析在爆炸沖擊下鋼板的動能、內能和破壞形態，并驗證SPH算法的可行性；采用SPH算法對榴彈在車輛底部爆炸進行數值仿真，分析榴彈形成自然破片的過程、破片速度分布以及車輛底部防護結構的沖擊響應。仿真結果表明，淺埋榴彈爆炸產生的沖擊波先于破片作用于車底結構， 沖擊波作用效果為結構大變形，破片作用效果為結構局部破壞，并且SPH算法可應用于爆炸沖擊波與破片聯合作用下車底結構響應的研究，為車輛防護結構設計提供參考。
關鍵詞：試驗臺架；車輛底部結構；SPH算法；自然破片；數值仿真
1 引言
軍用地面車輛在戰場上面臨各式各樣的威脅，如埋雷、簡易爆炸 裝置(IED)和其他動能彈的威脅[1]。這些威脅通常攜帶裝在金屬外殼中的烈性炸藥。當炸藥爆炸時，產生的高壓使金屬外殼膨脹破碎，并形成自然破片以非常高的速度傳播，最終產生的沖擊波和高速自然破片撞擊軍用車輛，對車輛及乘員造成損傷。
整車實爆試驗是驗證車輛防護性能最直接有效的方法，但由于其危險性大、試驗成本高、試驗周期長、不可重復等原因，在進行車輛防護性能評估時，通常采用有限元仿真技術結合試驗的方法，預測軍用車輛在各式威脅下車輛的結構響應和車內乘員的損傷情況，并為后續車輛防護設計提供基礎[2]。
展開 基于LS-DYNA的柱狀藥包在無限水域中爆炸動態響應三維模擬 ￥12.9
為了更好地模擬柱狀藥包在水域中爆炸后沖擊波的傳播過程，模型采用ALE（任意拉格朗日歐拉算法），為了使模擬達到無線水域的效果，在模型邊界處施加無反射邊界條件，有限元模型及計算結果如下：
圖1 柱狀藥包在無限水域中爆炸動態響應有限元模型
圖2 柱狀藥包在無限水域中爆炸動態響應等效應力
圖3 柱狀藥包在無限水域中爆炸過程應力波傳播過程
本案例適用于研究爆炸、沖擊、侵徹動力學的朋友，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 一個水下炸藥爆炸沖擊下船舶結構的響應計算CAE算例 ￥5.2
本算例為計算水下炸藥爆炸沖擊下船舶結構的響應分析，即計算沖擊作用下結構的應力、應變及加速度等。其中炸藥的位置、炸藥的當量均可自行設定。
本算例的CAE分析操作步驟為：先建立船舶模型、施加材料屬性，然后建立船舶的流固耦合邊界，劃分網格等。最后（也是本算例的難點）在CAE輸出.inp文件中寫入炸藥參數。
“付費”中的附件為一個完整的計算水下炸藥爆炸沖擊作用下船舶結構的響應分析算例（.inp文件），讀入到ABAQUS中即可運行。
汽車結構的動力響應計算
汽車結構的動力響應計算<BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-09-14 09:45:11被starliu評為3星級，為發貼者加分60。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點評:</B></Font>
汽車結構的動力響應計算.pdf
石拱橋的模態分析及動力響應
二、石拱橋的動力響應分析
1. 問題描述
下面對進行模態分析后的石拱橋進行風荷載作用分析，得到橋梁的動力響應，結果對拱橋的設計具有重要的意義。載荷設置：0~0.5s，作用大小為10Pa的恒定風力載荷；0.5~5s，由于天氣變化，風力作用變為幅值為10Pa、周期為1s的載荷。風在作用面位石拱橋的一個側面。在該動載荷的作用下，分析石拱橋在振動過程中的能量變化，以及拱橋中央的應力隨時間的變化情況。
2. 石拱橋的動態分析過程
（1）打開“bridge.cae”文件，創建線性攝動分析、模態動力學分析，時間長度為【5】，時間增量為【0.005】，選擇瑞麗阻尼，起始模態為1，結束模態為30，【Alpha】輸入2，【Beta】輸入0.
圖2-1 阻尼設定
（2）變量輸出設置。場輸出頻率改為每n個增量，n=10，輸出選擇應力、應變、位移/速度/加速度、作用力/反作用力。
圖2-2 編輯場變量輸出請求
歷史輸出頻率改為n=2，輸出變量選擇位移/速度/加速度、能量。
圖2-3 編輯歷史變量輸出請求
（3）：載荷定義。執行【tools】/【Amplitude】命令，選擇【Periodic】，即傅里葉級數形式的幅值曲線。
展開 隧道不同掏槽爆破的動力響應分析
?行業背景
本文以長安街石景山隧道爆破施工為背景，采用動力有限元方法模擬了三種不同爆破方式下人工防護道的振動響應。直孔延時起爆與試驗進行對比，驗證仿真的有效性，并對三種不同爆破方法引起的人工防護道兩點的振動速度和加速度進行研究分析，探尋引起人工防護道振動響應最小的最優爆破方式，為工程爆破提供參考
?工程背景
長安街西延引起豐沙鐵路改建工程暗挖隧道，全長4350.353m，其中明挖段長3871.353m，暗挖段長479m。暗挖段全長479m，雙線隧道，線間距4～4.26m，位于8‰的上坡。人防通道底標高94.58m，結構尺寸約2m（寬）×2.4m（高）。通道底板為墊層20cm，調平層7cm，下有墊層，厚度20cm。此范圍石景山隧道覆土約31m左右，隧道與人防通道垂直相交，人工防護道位于隧道正上方位置，凈距約2.044m。
?設計中的關鍵問題
隨著我國交通網絡的大規模鋪展，爆破在隧道開挖過程起到非常重要的作用，爆破開挖引起的振動響應也越來越引起人們的重視，通過試驗和仿真的研究，評價爆破施工方案和爆破參數的合理性，為控制和優化爆破施工參數提供依據，同時對開挖爆破作業對文物，既有鐵路線，鐵路邊坡振動的影響程度，以確保爆破安全，隧道爆破的振動研究也越來越重要。
?仿真需求分析
按照測振預警機制的原則，每炮測振，并根據測振數據，調整單次爆破的進尺、藥量，控制爆破過程中的振動是該次爆破過程中需要控制的首要因素，為了最大限度降低隧道爆破對人工防護道的爆破振動，采用直孔爆破同時起爆，直孔爆破延時起爆，斜孔爆破延時起爆等三種不同爆破方式進行研究，對比三種不同爆破方式下人工防護道同位置處的振動大小來選擇最優掏槽爆破方式.
展開 ABAQUS UEL 二次開發（Koyna混凝土壩地震動力響應分析）
摘要：以平面線性四節點單元為例，分別采用有限元法和比例邊界有限元法（SBFEM）在ABAQUS提供的UEL子程序接口進行二次開發，編寫的UEL均包含動力計算部分，即采用HHT隱式時程積分法求解動力方程。將ABAQUS自帶的CPS4單元、自編四節點等參單元和自編SBFEM的UEL三者進行對比。將以上三種單元應用到Koyna混凝土壩地震動力響應分析中，對比壩體關鍵點數據，驗證三種單元的計算結果吻合良好。
（一）模型基本信息
（1）材料信息
壩體彈性模量：E = 31027 MPa，泊松比：0.15，密度：2643 kg/m3。
壩體尺寸
（2）網格信息
模型網格
采用四節點單元離散壩體，共計1891個節點，1800個單元。
（二）Koyna混凝土壩模態分析
模態分析時將壩體底部設置固定邊界，約束雙向位移。
“ABAQUS”代表軟件自帶的四節點單元計算結果，“ABAQUS-CPS4”指的是用UEL實現的四節點單元計算結果，“UEL-SBFEM”指的是用UEL實現的SBFE單元計算結果，與“Chopra and Chakrabarti (1973)”的結果進行對比，可以看到三者計算精度基本保持一致。
展開 