ANSYS/LS-DYNA在SPH-FEM台阶抛掷爆破中的应用

LS-DYNA中，通过FEM-SPH方法可较好地模拟爆破飞石的效果，该方法可用于研究碎块的分布趋势，飞溅速度、位移等运动轨迹，对于损伤的块度、粒度分析则存在缺陷。

与自适应方法不同，炸药与部分岩石区域为单独的粒子算法，周围岩石为拉格朗日单元算法，能节省大量的计算时间。粒子与粒子之间的作用不需要额外定义接触，但是对于粒子的密度及粒子的个数需要合理控制，较多粒子数量可得到更好的爆破效果，同时会大幅提高计算时间，较少粒子则会导致单个粒子质量过大产生荷载集中现象。在调试过程中也发现，炸药sph与岩石sph的数量需合理控制，否则将不会进行计算。

本文为台阶抛掷爆破案例，起爆后不同时间岩石运动形态如下：

可以看出，随着时间的推移，台阶中部岩石移动速度逐渐高出上下两端，致使岩体整体运动状态呈现出一个中间鼓起、两端略低的形态；

随着深度的增加，各个测点的速度有所降低，同一高度处，各个测点的运动速度差别不大。

坡面岩石明显移动时间大约在20ms，50ms时达到最大抛掷速度，最大初速度在之间23~30ms之间。

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