Abaqus水下爆炸仿真(CEL方法)详解

Part模块:

共2个Part,一个为欧拉体(一个欧拉体可以定义多种材料),一个为铝合金板。欧拉体的尺寸为1000mm×1000mm×1000mm的正方体,我建的模型比较大,但是计算时间少,后处理的效果不是很明显,可以尝试缩小计算规模。铝合金板的尺寸为800mm×800mm。

Property模块:

共定义了3个材料属性,水,TNT,AL。水的密度为1E-9t/mm3,波速c0为1483000mm/s,动力学粘度为1E-9。水需要定义EOS方程,AL使用的是JC本构,均在《水箱的流固耦合模拟》文章中介绍过。TNT材料需要定义JWL类型的EOS状态方程,TNT的密度为1.583E-9t/mm3。


   TNT材料的EOS状态方程
 

Assembly模块:

将欧拉体(蓝色)与铝合金(黄色)装配一下,把铝合金板复制成两个。


   有限元模型图
 

Step模块:

Explicit显示动力学(CEL分析只能用显示动力学),分析时间为0.1s,如果电脑配置好,可以尝试着把分析时间增长,水的流动效果会更明显。输出100帧的动画,场输出变量与历史输出变量默认,场输出变量的默认输出项中就包括关于欧拉体的一些选项。

Interaction模块:

通用接触(CEL分析只能用通用接触),摩擦属性为,法向硬接触(Hard Contact),切向摩擦系数为0.05的罚摩擦。

Load模块:

两个铝合金板约束6个自由度。


为欧拉体定义初始区域,因为一个欧拉体可以定义多种材料。由于只有一个欧拉体,所以在Part模块中应将整体进行切分,以定义每个材料的初始区域。下图中紫色的区域为TNT材料的初始区域。


下图中紫色的区域为水的初始区域(把上图中TNT材料的区域扣除),上面红色的部分可以定义空气。


Visualization后处理模块:


   TNT的初始区域
 


   TNT的最终流域
 



   水的最终流域
 

铝合金板的变形较小,但是应力的变化还是比较明显的。


   铝合金板的应力云图
 

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