今天介绍模拟爆炸另一种方法CEL(欧拉拉格朗日耦合法),CEL常用来模拟流固耦合问题和材料大变形问题,当然爆炸也是可以用CEL方法来模拟的。相较于CONWEP方法,CEL需要将炸药建模,并输入基于JWL方程的炸药材料参数,因此更为复杂。
本文以炸药在近土壤发生爆炸,产生坑洼的现象为例,考虑冲击波在空气中的传播,形成蘑菇云的过程,如图所示,模型保护炸药TNT,土壤层,空气层,爆炸时形成的冲击波作用于土壤,并在空气中传播。以下动画展示结果。
动画一展示了炸药在空间的传播及土壤的飞溅。动画二和三展示了空气中冲击波的传播及土壤塑性应变,并如图四可知,爆炸后,土壤形成凹坑,发生塑性应变的表面土壤密度增大。
图1 TNT(左)和土壤(右)在空间的流动
图2 空气(左)的流动和土壤塑性应变(右)
图3 空气压力(左)和土壤应力(右)
图4 TNT流动(左)和土壤(右)
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