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Ls-Dyna對鋼筋混凝土結構的爆炸模擬

       Ls-Dyna求解器功能強大,是世界上最著名的顯示動力分析程式,尤其適合求解各種二維、三維非線性結構的告訴碰撞、侵蝕和爆炸衝擊等非線性問題。最近偶然一次機會,幫朋友處理了一個混凝土結構爆炸方面的問題,研究了爆炸方面相關關鍵字及求解流程。這款求解器還是應用在機械車輛領域多些的,但本人土木狗卻與Ls-Dyna結下情緣,鋼混結構Ls-Dyna抗爆計算案例還真心的少,所以小弟還是想寫下來分享分享,說不定能為其他的研究者給予借鑑呢。

       模擬應用Hypermesh工具做前處理工作。手工建立鋼筋籠及混凝土網格。模型柱子長4.2m,柱截面0.3mx0.3m。樑截面0.3mx0.15m。

第一步,就是為不同類別的網格賦予材料屬性       有限元網格建立完畢(鋼筋混凝土樑柱,炸藥模型,空氣模型),模型共節點,建立過程不詳細寫了。讀者在模型建立過程中遇到問題可以來找我探討處理,協助處理。

       樑柱有限元網格,鋼筋應用beam161樑單元,混凝土,空氣,炸藥均應用solid164單元。鋼筋單元賦予*MAT_PLASTIC_ KIN EMATIC,材料模型及*SECTION_BEAM屬性。混凝土單元賦予*MAT_JOHNSON_ HOLMQUIST_CONCRETE材料模型及*SEC TION_SOLID屬性,新增材料侵蝕關鍵字*MAT_ADD_EROSION。空氣單元賦予

*MAT_NULL材料模型及*SECTI ON_SOLID _ ALE屬性,*EOS_LINEAR_POLYNOMIAL狀態方程。(具體引數來找我要k檔案,資料太多。。。)

       材料及屬性賦予方法:如圖將游標置於part4處點選一下,下方出現該part屬性值,Property點選進去選擇對應的截面屬性。Material點選進去賦予材料模型,EOSID點選進去賦予狀態方程。


第二步,在柱網格上下端,樑端施加約束,約束柱模型位移。

1.建立模型端部節點set:Analysis-》entity sets 定義好set名稱選取模型端部節點


2.施加固定約束:Analysis-》constraints-》nodes(選取建立的set nodes)。


第三步,建立空氣炸藥為一個part_set,混凝土鋼筋為一個part_set,為k檔案新增流固耦合關鍵字,*CONSTRAINED_ LAGR ANGE_IN_SOLID做準備。Analysis-》entity sets 。


第四步,對空氣四周施加無反射邊界條件。

1.空氣四周面建立shell網格,賦予空氣材料。Tool-》faces-》element,選擇空氣part,點選find faces,生成一層面網格。


2.新建component將生成面網格,匯入component,賦予空氣材料屬性。Tool-》faces-》organize。



3.建立segment:Analysis-》contactsurfs,選取shell網格,creat建立。


4.在load collectors裡新增BOUNDARY_NON_REFLECTING邊界條件。選擇上一步建立的segment。



第五步,匯出k檔案。

第六步修改k檔案。

1.新增炸藥起爆關鍵字*INITIAL_DETONATION。


2.複製控制卡片新增到k檔案中。

3.提交到Ls-Dyna求解器進行計算。

獲取k檔案新增qq群551922835自己 下載。