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[H. 有限元编程] 简单易用的爆炸条件下板响应分析计算程序

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发表于 2017-4-6 13:02:02 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 澳大利亚
本帖最后由 方生 于 2017-4-9 10:12 编辑

1.功能及特点
功能:如图 1 所示,一定药量的 TNT 炸药在距简支平板一定距离处自由爆
炸,分析板的动力响应
:
特点:用户不需要深入了解有限元原理、爆炸过程模拟等知识,不需要很
深入涉及建模、计算参数控制等数值计算,只需要在参数设置文件中把问题描
述清楚即可;程序本身不涉及任何第三方软件(程序的计算结果数据文件虽写成
TECPLOT 处理形式,但用户完全可以通过简单的程序语言编程进行处理),不
涉及版权问题。




2.使用方法
(1) parameter.dat中定义参数(单位制:SI)
  
Number
  
Type of parameter
Variable
Description
1.         
Parameters for explosion
W_explosive
  
H_explosive
  
  
装药量
  
距板中心高度
2.         
Geometry for plate
L
  
W
  
H
板的长、宽、厚
  
  
3.         
Parameters for FEM models
Scale_L
  
Scale_W
  
Scale_H
板三个方向的网格尺寸。即x方向的网格数为: (int)L* Scale_L
4.         
Material parameters
density
  
  
Young modulus
  
  
passion ratio
  
  
yield
  
  
modulus
  
  
threshold_strain
密度、杨氏模量、泊松比
  
屈服强度
  
硬化模量
  
失效阈值
5.         
Termination time
Step_time
  
Termination_time
时间步长因子
  
计算终止时间
6.         
Output  Define
Time interval1
  
  
Time interval2
动画输出
  
时间间隔
  
  
时间历程输出时间间隔



(2) 运行程序
        双击运行程序BLAST_PLATE_v1.0.exe生成结果数据文件:
RESULT1.dat  ----等值云图动画文件
RESULT2.dat ----节点数据时间历程文件(节点位置在test.dat中说明,test.dat中的位置是板上表面中心开始的x方向不同位置,或直可接查看RESULT2.dat中各个节点的ux,uy,uz)
RESULT3.da t----单元数据时间历程文件(单元位置在test.dat中说明)
使用Tecplot打开即可观察结果,也可用MATLAB或其他工具处理。

        注意:计算前程序显示的估算需要时间是非常粗略的,在计算中随时可以在界面上输入”1”,显示实际已用时间及需要时间。计算时间的估算根据不同系统而有所差异,在有的系统中可能会出错,尽供参考。
3.算例
       随程序附带的parameter.dat是一个2.32-kgTNT在距板中心 45.72 cm 处自由爆炸算例的计算输入参数,板为弹塑性材料模型。计算得到不同时刻的z方向等值云图如图2所示:



Fig 2. Contours plots of z-velocity at different time
        计算得到的板表面中心位置处节点速度如图3所示:



Fig 3.z-velocity time history of node NO.663
4.开发者说明
(1) 该程序为自主编制的结构动力学有限元计算程序,用于教学及科研,本次发布的求解器在64-bit win 7 Enterprise系统下编译生成。程序原理类似于LS-DYNA3D的*LOAD_BLAST功能,相关爆炸载荷计算方法也与中的相似,实现原理见参考文献(Randers-Pehrson,1997)。
(2) 该程序不得用于商业目的。在开发过程中,开发者使用了一定的算例与LS-DYNA3D软件计算结果进行过系列比对。但程序开发者对用户使用该程序计算结果的正确性及由此导致的任何后果不负有责任,请用户自行判断。欢迎向作者报告程序运行中可能发生的错误,欢迎与作者讨论以利于改进。
Reference
(1) Randers-Pehrson, G., Bannister, K. A., & Center, D. T. I.(1997). Airblast Loading Model for DYNA2D and DYNA3D, (March), 97.

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 楼主| 发表于 2017-4-6 13:04:03 | 显示全部楼层 来自 澳大利亚
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