模拟炸药在炮孔中爆炸（3D）探讨空气中超压问题

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1.问题分析

模拟方形炸药在方形炮孔中爆炸，分析空气中超压问题。考虑炸药、空气、土壤三种材料，由于并不考虑爆炸后空气与土壤的变形，只关心压力变化过程，因此采用SOLID164单元的11号算法：多物质ALE算法。使用该算法要求炸药、空气、土壤之间共节点，并在K文件中添加相关关键字（参见后文K文件修改）。在建模考虑划分网格时距离炸药近的地方画的密一点，远的地方粗一点。建模单位制为cm-g-us。

2.ANSYS中前处理

2.1 单元选择

1号：SOLID164

2.2 材料设置

         1号：炸药（有状态方程）

         2号：空气（有状态方程）

         3号：土壤

2.3 绘制几何模型（重点：布尔运算）

         先绘制50X20X50(XYZ)立方体1，再绘制2.5X20X2.5立方体2,两者进行布尔运算Subtract（1-2）；

         再绘制2.5X20X2.5立方体3，绘制1.275X20X1.275立方体4，两者进行布尔运算Subtract（3-4）；

         再绘制2.5X20X2.5立方体5；

         布尔运算Glue，ALL

         布尔运算Divide（通过工作平面），沿立方体2.5X20X2.5将立方体50X20X50分成3块；

         复制体两次，第一次以元体为复制对象，位移为20；第二次复制如果以原体为对象，则位移为40，如果以复制生成体为对象，则为20；

2.4 有限元模型生成（划分网格）

         设置各个立方体的单元类型与材料类型；

         设置显示线；

         分割线（控制线的分割量）：所有Y方向的线分20等分（后文所诉线均布包含这些线）；

         立方体1.275X20X1.275的其他所有线划分5等分；

         立方体2.5X20X2.5的其他所有短线5等分，长线10等分；

         立方体50X20X50的其他短线10等分，其他长线等比例划分，比例系数需要测试，分别用0.1后者10测试（互为倒数关系）；

         线的分割完成后通过Sweep方式划分有限元网格；

2.5 生成PART

         PART1：炸药

         PART2：空气

         PART3：土壤

2.6 约束与非反射边界

         对称约束：UX和UZ

         非反射边界：选择面，选择面试所有节点；设置节点组；设置非反射边界

2.7 求解控制

         求解时间：1000；输出文件类型；输出结果频率等；生成K文件

3.UE中修改K文件

         单元算法控制*SECTION_SOLID

         材料参数控制炸药、空气、土壤

         多物质ALE组*ALE_MULTI-MATERIAL_GROUP

         ALE控制*CONTROL_ALE

         起爆点控制：*INITIAL_DETONATION；为近似线起爆，可设置多个起爆点

4.结果后处理

略

Simwe_St

结果图；K文件;Gif图K文件

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