Abaqus在conwep应用中的实践

Conwep为一种爆炸载荷，用于模拟爆炸过程，相比于CEL方法，不需要建立传递介质（如空气和水）的模型，建模过程简单，定义相关爆炸的参数即可，但只能用于模拟在空气中的爆炸，如果模拟水下爆破还是要依赖CEL方法。本文介绍的案例来自于帮助文档的9.1.9节Deformation of a sandwich plate under CONWEP blast loading。

Part模块：

整个模型由上下两个实体单元的板与中间壳单元的蜂窝煤状结构组成。上下板与中间结构之间不是通过网格的节点耦合方式连接，而是通过约束关系绑定。

   上/下板
 

   蜂窝煤状结构
 

Property模块：

材料为结构钢，密度为7.85E-9t/mm3，弹性模量为1.61E5MPa，泊松比为0.35，塑性参数使用的是JC本构，比热（specific heat）为4.52E8J/(kg·℃)。

   材料的塑性参数
 

Assembly模块：

为减少计算规模，只建立1/4模型，如下图所示。

   有限元模型
 

Step模块：

Explicit显式动力学分析步，分析时间为0.0015s，场变量与历史输出变量为帮助文档默认。

   显式动力学分析步
 

Interaction模块：

接触方式为通用接触，接触设置默认，接触属性为法向硬接触（hard contact），切向无摩擦（frictionless）。

   通用接触设置
 

爆炸参数的设置：红色的点为爆炸点，紫色的面为爆炸后的接触面，Wave property为TNT的属性。Equivalent mass of property为TNT的质量；Conversion for mass to kilograms为所用单位制中质量单位与千克的倍数关系，本例中用的质量单位为顿t，与千克是1000倍的关系；Conversion for length to meters为所用的长度单位毫米mm与米之间的换算关系，与米之间是10E-3倍的关系；Conversion for time to seconds为所用时间单位秒与秒的换算关系，由于所用单位相同，是1倍关系；Conversion for pressure to pascals为所用压力单位MPa与帕斯卡Pa的换算关系，与Pa之间是1000倍的关系。

   TNT属性设置
 

   Conwep参数设置
 

Load模块：

设置X与Y方向的对称约束。

   X方向的对称约束
 

   Y方向的对称约束
 

由于实体单元只有3个自由度，所以端部约束3个平动自由度。

由于定义了比热，所以需要定义模型的初始温度，为三个Part分别定义温度，单位用的是K。

Visualization模块：

GIF

   1/4模型动画
 

GIF

   整体结构动画
 

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