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LS-DYNA中的點火增長模型應用（1）：二維ALE算法的B炸藥沖擊起爆過程仿真關鍵詞：沖擊起爆過程；點火增長模型；2D多物質ALE算法；穩定爆轟；B炸藥 LS-DYNA中的點火增長模型采用狀態方程*EOS IGNITION AND GROWTH OF REACTION IN HE進行設置，可用于模擬固體推進劑及其他高能炸藥的沖擊點火和燃爆過程。

">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;LS-DYNA中的點火增長模型采用狀態方程<strong>*EOS IGNITION AND GROWTH OF REACTION IN HE</strong>進行設置，可用于模擬固體推進劑及其他高能炸藥的沖擊點火和燃爆過程。

燃燒表面積的依賴關系可以用（1-F）y Fx項來近似。其他形式的反應速率定律，如與阿倫尼烏斯溫度相關的e-E/RT型速率，也可以使用，但這些需要非常精確的溫度計算。雖然LS-DYNA理論手冊17.8壓力的理論證明還不完整，但大量的實驗燃燒速率與壓力數據確實證明了這種效應，使用壓力依賴燃燒的水動力計算準確地模擬了這種實驗。

LS-DYNA 中包含兩種炸藥爆轟模型：高能燃燒模型和點火生成模型，前者屬于 CJ 模型，后者屬于 ZND 模型。點火生成模型需要輸入炸藥反應率方程參數和未反應炸藥的 JWL 方程參數，對于大多數炸藥來說這些參數缺乏足夠的試驗數據支撐，而工程中使用 CJ 模型就足夠了，因此下面主要介紹高能燃燒模型。

LS-DYNA 中包含兩種炸藥爆轟模型：高能燃燒模型和點火生成模型，前者屬于 CJ 模型，后者屬于 ZND 模型。點火生成模型需要輸入炸藥反應率方程參數和未反應炸藥的 JWL 方程參數，對于大多數炸藥來說這些參數缺乏足夠的試驗數據支撐，而工程中使用 CJ 模型就足夠了，因此下面主要介紹高能燃燒模型。

在此借助強大的工程模擬軟件—Abaqus，采用了CEL（Coupled Eulerian-Lagrangian）方法，對相關案例進行了深入的數值模擬研究。CEL方法描述CEL 即耦合的歐拉-拉格朗日方法。這種方法結合了歐拉方法和拉格朗日方法的優點，既可以處理大變形問題，又可以精確模擬物質的流動和混合。在爆炸、沖擊等極端條件下，CEL 方法能夠有效地模擬物質的動態響應和毀傷過程。

燃燒與傳熱-涉及算法: 核心算法: 計算流體動力學(CFD) +化學反應動力學+輻射傳熱模型。原因：這是一個典型的多物理場耦合問題。需要用CFD計算流動，用詳細化學反應機理模擬燃燒過程，用輻射模型（如DO模型）計算熱量傳遞。-計算特點: 計算密度極高: 這是所有仿真中計算最密集的領域之一。

</p><p><br></p><p>&nbsp;&nbsp;</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。前處理采用HyperWorks對模型進行網格劃分，后續再導入Abaqus進行設置和計算。

在模擬Bullet飛行到120m處的溫度時，設定氣流流向Bullet的速度為平均速度800m/s。采用FLUENT數值仿真軟件進行模擬。 2.1Bullet模型建立 根據Bullet參數：該Bullet為30&times;165 mm高爆燃燒彈，彈重837g，彈頭重389g，裝藥49g，初速960m/s，引信延時0.15ms，并能在7.5-14.5s后自毀。

</p><p>流固耦合法主要用于近場計算，由于計算耗費和計算準確度的原因，難以用于遠場水下爆炸模擬。

壓氣機通過高速旋轉的葉片壓縮空氣,為燃燒室提供足量的氧氣供給,為發動機賦予了更大功率的輸出,但壓氣機位于發動機通風道入口附近,其葉片易收到外物損傷[1 -2] 、腐蝕和復雜工況的風險,疲勞裂紋是其主要失效形式[3 -4] 。 模擬仿真是研究航空發動機葉片疲勞性能的重要手段。

動力總成系統 (Powertrain)· 內燃機(ICE)缸內燃燒：模擬燃油噴射、混合、燃燒過程，優化燃燒室形狀、噴油策略，以提高效率并降低排放。參考案例-Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder系列· 進排氣系統：優化進氣管路和排氣歧管的設計，減少流動損失，提高容積效率。

§ 計算流體動力學（Computational Fluid Dynamics，CFD）：用于燃燒和流體流動分析?！? 聲學模擬：用于噪音分析。§ 多體動力學仿真：用于機械系統的運動模擬?！? 疲勞壽命預測：用于材料疲勞和斷裂分析。 動力系統力學環境試驗模擬的主要算法包括：§ 有限元分析：用于求解結構模型的響應。

該軟件具有豐富的材料模型，并且提供各種接觸的定義模式，能夠模擬從金屬、非金屬(包括土壤、塑料、橡膠，泡沫等)到復合材料，從線彈性、屈服、狀態方程、破壞、剝離到爆炸燃燒等各種行為模式，及模擬各種復雜邊界條件。對于超大變形問題，SOL 700提供了獨特的無網格SPH(Smooth ParticleHydrodynamics)技術，保證計算的收斂和精度。

<a href="/major/abaqus" rel="noopener noreferrer" target="_blank">Abaqus</a>提供了HETVAL子程序，能夠很好地模擬慢速烤燃過程。本教程以單步分解慢速烤燃為例，一步一步演示建模計算過程；同時提供HETVAL子程序。cae及inp源文件請聯系我 180280578@qq.com。

OpenFOAM風資源評估應用優化加速燃燒仿真應用：利用UNAT加速工具，單個開發者 2周內完成了15萬行某燃燒仿真程序優化，使得該程序最終在太湖之光上取得了整體5.4倍加速。由于性能提升，該軟件可使用10億級網格，在合理的時間內，進行航空發動機全環燃燒室高保真數值模擬。