CONWEP爆炸冲击模型概述与实战应用

CONWEP（Conventional Weapons Effects Program） model是一种比较常用的爆炸冲击经验模型，可用于自由空气场爆炸和近距离爆炸计算，它最早由Kingery 和Bulmash于1984年建立。1990年，美国军方基于该模型以及TM 5-855-1（军方技术手册-常规武器防爆设计基础，Restricted Access）中大量的爆炸试验数据，发展了一套常规武器效能评估程序，这套程序也有独立的软件-ConWep，这个软件不太好找，不过CONWEP model也内置于LS-DYNA和Abaqus软件，自6.10版开始便可以使用它在Abaqus/Explicit中加载爆炸载荷。

01—CONWEP模型简介

CONWEP模型考虑空气的可压缩性与轻质的特点，忽略了空气的刚度与惯性效应，因此使用它进行空中爆炸分析时不用为空气介质建模，仅有结构模型参与爆炸响应计算就可以，这样在较高的精度范围内，大大节省了爆炸分析的计算量。

CONWEP模型定义界面

在Abaqus中，只需要定义起爆点、结构上的爆炸载荷作用面、爆炸类型和炸药的TNT当量即可，内置的CONWEP模型可以据此计算出爆炸载荷曲线中的载荷到达时间、最大超压、超压时间、指数衰减因子等参数。

CONWEP模型爆炸超压曲线

02—钢结构仓库爆炸冲击损伤

在USim公众号后台菜单栏→福利区→inp下载（16个免费模型）栏中有一个建筑玻璃抗暴性能模拟案例，使用的就是CONWEP模型。

建筑玻璃抗暴性能模拟

这期文章我们再来看看CONWEP模型的另外一个应用案例，18×15×10m的钢结构仓库，主体承力框架包括工字梁（2种尺寸）、角钢和加强钢筋，外墙和屋顶为钢制波纹板，首先我们可以通过Abaqus/Standard计算仓库在自身重力作用下的结构刚、强度，然后再用Abaqus/Explicit计算不同TNT当量的爆炸载荷作用下结构的动力学响应。

钢结构仓库部件示意图

Case A. 自重刚强度

自重下静力学变形云图

自重下静力学应力云图

Case B. 10Kg TNT爆炸

起爆点位于仓库一侧的中间位置，距离侧面13m，正对中间的大梁立柱。计算结果表明，起爆点侧面产生20cm左右的局部永久变形，整体未见损伤。

结构整体动态应力云图

起爆点一侧墙面测点位移

Case C. 100Kg TNT爆炸

起爆点位于仓库一侧的偏后位置，距离侧面13m，正对后边的大梁立柱。计算结果表明，起爆点侧面的波纹板产生大面积破坏，局部角钢、工字梁断裂。

Case C 起爆点位置示意图

结构整体动态应力云图

钢架结构变形与损伤

CONWEP模型为爆炸分析提供了一种快捷的计算方式，但仅适用于空气中爆炸，而CEL方法可以模拟空中、水下近场爆炸问题

CEL大坝水下爆炸

快艇迎浪分析

海上直升机起降台浮力分析

水车晃动反力分析（无防浪板模型）

免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删