annqing 发表于 2008-1-16 13:36:52

为什么模拟爆炸时能量激增?

首先,感谢各位来关注这个帖子:)
    模型是一个采用JWL状态方程的球状TNT装药在采用EOSGAM状态方程的空气中爆炸,空气域为25×25×50cm(长宽高),EULER网格为2.5cm见方的正方体,初始参数的定义见下文。我想看一下理想气体的 Gamma变化对冲击波参数的影响,当把Gamma升到3时,问题出现了:当冲击波的超压为负值后不久,空气和TNT的能量都开始上升,不久就上升了几个数量级,从而导致冲击波超压突然出现一个峰值,时间步长也迅速减小而导致计算结束。

下面是dat文件中的相关部分:
$------- Parameter Section ------
PARAM,FMULTI,0.6
PARAM,INISTEP,1e-8
PARAM,MINSTEP,1e-12
$------- BULK DATA SECTION -------
BEGIN BULK
INCLUDE pla.bdf
$
$ ========== PROPERTY SETS ==========
$
$            * fluid *
$
PEULER1      2         MMHYDRO       8
$
$
$ ========= MATERIAL DEFINITIONS ==========
$
$
$ -------- Material air id =2
DMAT         2    1.18       2
EOSGAM         2   3.2                     
$
$ -------- Material jwlexp id =3
DMAT         3    1600       3
EOSJWL*                3       3.712e+11       3.231e+09            4.15*      
*                   0.95             0.3
$
$ ======== Load Cases ========================
$
$
$ ------- TICVAL BC tic_air -----
TICVAL         6         DENSITY    1.18   SIE220000
$
$ ------- TICVAL BC tic_exp -----
TICVAL         7         DENSITY    1600   SIE4.19e+06
$
$ ------- TICEUL BC tic_eul -----
TICEUL         8                                                      +      
+         SPHERE       5       2       6       1                        +      
+         SPHERE       4       3       7       2                        
SPHERE         5               0       0       0       5
SPHERE         4               0       0   .47   .0471
$
FLOWDEF,202,,MMHYDRO,,,,,,+
+,FLOW,OUT
$

下面是输出的MATSUM时间历程曲线中问题出现时各个材料的值,其中2为空气,3为TNT,刚开始计算时总能量为3.0304E+06。
TIME        EKIN-2        EKIN-3        EINT-2        EINT-3        MASS-2        MASS-3       
5.5112E-004        4.9377E+002        7.8526E+002        1.7335E+002        2.5785E+003        6.3934E-003        7.0489E-003       
6.0004E-004        4.8988E+002        4.7784E+002        1.3546E+002        1.7757E+003        6.2280E-003        5.2541E-003       
6.1577E-004        2.5335E+010        2.3407E+010        3.8763E+010        2.1776E+008        6.1821E-003        4.7922E-003


是什么原因导致了能量的激增呢?望各位高人不吝赐教,在下万分感谢!

annqing 发表于 2008-1-17 18:42:07

高人,您快出来啊

worker 发表于 2008-1-22 17:55:55

理想气体状态方程是p=(gamma-1)*rho*e。
也就是说,gamma与p、rho和e都有关系的,如果只改变一个参数的设置有可能方程不匹配。
这种不匹配在小范围内可能不显著,如果量变成为质变可能导致显式积分不收敛。
建议根据Rankine-Hugoniot曲线关系,在修改gamma的同时,考虑密度和内能应如何配合以适应状态方程。

annqing 发表于 2008-1-26 00:16:28

多谢worker的指点。我再去研究研究:)
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