WorkBench/AUTODYN 模块模拟混凝土爆炸破坏现象
本文采用 WorkBench 的 AUTODYN 模块对混凝土爆炸破坏进行了模拟仿真。主要参考 ANSYS AUTODYN 简介 II Explosive Demolition of Concrete。
1. 简介
对混凝土板的爆炸破坏进行模拟。
主要步骤如下：
- 混凝土板爆炸破坏模拟
- 打开 AUTODYN
- 设置为二维轴对称模拟
- 对混凝土采用 Lagrange 建模
- 对爆炸物采用 Euler 建模
- 添加 Euler/Lagrange 相互作用
- 计算
2. 新建工程
- 通过 File->New 或者快捷键新建一个新工程。
- 指定一个文件夹作为该工程文件存放地。
- 标识（Ident) 设置为 explosive_demolition。
- 标题设置为 Explosive Demolition of a Concrete Slab。
- 对称选择 2D，Axial(轴对称）。
- 单位采用默认的 mm ms g。
3. 选择材料模型
选中 Materials，点击 Load，并选择一下材料模型。
- AIR
- CONC-35MPA
- TNT
4. 改进混凝土模型
通过增加拉伸断裂与裂纹软化改善混凝土模型
- 选择 CONC-35MPA
- 点击 Modify
- 在拉伸断裂选项中选择 Principal Stress，输入“5.0e3”作为拉伸破坏主应力
- 打开裂纹软化选项 Crack Softening 并输入“100.0”做为断裂能量
5. 创建空气初始条件
- 在左侧导航栏选择 Init. Cond.
- 在对话面板上点击 New
- 设置初始条件名为 Atmos
- 选中 Include Material, 并选择材料为 AIR
- 设置内能为 2.068e5, 这将初始化空气的压力为 1 个大气压
6. 定义边界条件
- 在左侧导航栏上点击 Navigation Bar
- 单击 New 来定义一个边界条件
- 输入名称为 Outflow
- 选择 Flow_out 和 Flowout (Euler)
- 对首选材料（Preferred Material) 选择 ALL EQUAL（对于运输，HE 和 Air 具有相同的优先权）
7. 创建 Structure 部件
- 在左侧导航栏上点击 Parts
- 点击 New
- 设置部件名称为 Structure
- 选中 Lagrange 求解器
- 点击 Next
8. 定义 Structure 部件的几何尺寸
- 选择 Box（默认）
- 设置矩形原点为（0.0,0.0)，宽和高分别为（500.0,1000.0)
- 进入下一步
9. 指定 Structure 部件的网格并填充
- 将 I 和 J，即 X 和 Y 方向的网格数设置为 50 和 100
- 进入下一步
不要选中 Fill with Initial Condition Set 选择材料为 CONC-35MPA 完成
目前生成的模型如下
10. 为爆炸物创建 Euler 部件
- 在导航栏上点击 Parts
- 点击 New 创建新部件
- 定义名称为 Blast
- 选择 Euler, 2D MultiMaterial 求解器
- 点击 Next，进入下一步
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