共节点耦合爆炸分析：LS-DYNA技术深度

1、研究背景

在军事与民用领域，爆炸有着极为广泛的应用，如导弹战斗部队模拟、矿山爆破、爆炸容器、金属爆炸成型、水下爆破排淤等。爆炸动力学过程非常复杂，很难进行精确的解析分析，数值分析与模型实验是目前最常用的两种方法。数值分析的精度依赖于描述物质的模型，如材料本构、炸药状态方程等。目前情况下，描述爆炸作用下的物质模型还不很完善，数值分析的精度一般不高于近似方程的精度，这使其使用受到了一定的限制。但是数值模拟可以提供整个过程的现象描述，并且通过拟和参数的方法使得计算结果与实验结果相吻合，提供给研究人员更多的过程信息。

2、模型介绍

共用节点方法是将炸药与结构均采用8节点实体单元模拟，炸药单元与结构单元之间具有相同的节点。炸药位于被爆炸结构中心，炸药单元网格划分较密，而被爆炸结构单元网格相对稀疏。采用1/8模型进行数值模拟计算。被爆炸物尺寸为1X 1 X 1 (rn3)，材料本构为各向同性双线性弹塑性模型，材料参数见表5.1。炸药尺寸为0.05 X 0.05 X0.05 C m3 )，应用LS-DYNA3D提供的炸药本构，同时使用JWL状态方程模拟炸药爆轰过程中压力和比容的关系: 被爆炸物参数 E/Pa v ET/Pa p/kg.m-3 屈服强度/Pa 失效应变 10E9 0.3 5.0E9 960 1.0E6 1.25 炸药材料参数 p/kg.m-3 D/m*s-1 A/Gpa B/Gpa R1 R2 w E0/GPa 1231 4300 42.0 0.44 3.55 0.16 0.41 3.15

3、计算结果

4.  部分关键字：

*SECTION_SOLID

*MAT_PLASTIC_KINEMATIC

*EOS_JWL

*CONTROL_ENERGY

        2         2         2         2

*CONTROL_SHELL

 20.0             1        -1         1         2         2         1

*CONTROL_TIMESTEP

   0.0000    0.9000         0  0.00      0.00    

*CONTROL_TERMINATION

0.800E-03         0   0.00000   0.00000   0.00000

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