在这个教程,我们将学习如何使用Radioss中的多相材料multi-phase material law(law51)进行炸药起爆数值模拟。炸药置于水体中,水体网格的周围被边界单元包络以模拟无限水域。在水体表面覆盖有一层金属板。各类边界条件被施加在边界单元上。
加载RADIOSS Block模板
(1)启动HyperMesh。
(2)在Preferences菜单中,选择User Profiles或单击工具栏中的按钮。
(3)选择RADIOSS(Block100),并单击OK。
读取网格模型文件explosion.hm
(1)在工具栏中,单击Open Model按钮,选择explosion.hm文件。
(2)单击Open。 为炸药(Component C4)定义材料类型,单元类型并进行Part声明
(1)在模型浏览器Model Browser中,选择Component C4,并单击Edit。
(2)确认card image设置为Part。
(3)单击Material,创建材料。
(4)勾选Assign Material。
(5)在name文本框中,输入high-pressure-air。
(6)在type中,选择Other,并在card image中,选择MATLAW51,并单击Create Material。
(7)按如图20-27所示的内容输入烈性炸药材料参数,并确认在ALE_CFD_SIMULATION中勾选了ALE选项。
图20-27 烈性炸药的材料参数
(8)单击return,回到上级菜单。
(9)单击Property,创建单元类型。
(10)勾选Assign Property。
(11)在name文本框中,输入solids,在type中,选择VOLUME。
(12)在card image中,选择P14_SOLID,单击Create Property。
(13)单击return,回到上级菜单。
(14)单击update,完成Component C4的材料类型,单元类型的定义以及Part声明。
为空气(Component Air)定义材料类型、单元类型,并进行Part声明
(1)在模型浏览器Model Browser中,选择Component Air,并单击Edit。
(2)确认card image设置为Part。
(3)单击Material,创建材料。
(4)勾选Assign Material。
(5)在name文本框中,输入air。
(6)在type中,选择Other,并在card image中,选择MATLAW51,并单击Create Material。
(7)按如图20-28所示的内容输入材料参数,确认在ALE_CFD_SIMULATION中勾选了ALE选项。
图20-28 输入材料参数并确认ALE项5
(8)单击return,回到上级菜单。
(9)单击property=,然后选择步骤(8)中创建的property solids。
(10)单击update,完成Component Air的材料类型、单元类型的定义以及Part声明。
为水体表面(Component Boundary)定义材料类型、单元类型,并进行 Part声明
(1)在模型浏览器Model Browser中,选择Component Boundary,并单击Edit。
(2)确认card image设置为Part。
(3)单击Material,创建材料。
(4)勾选Assign Material。
(5)在name文本框中,输入boundary。
(6)在type中,选择OTHER,并在card image中,选择MATLAW51,然后单击Create Material。
(7)按如图20-29所示的内容输入材料参数,并确认在ALE_CFD_SIMULATION中勾选了ALE选项。
图20-29 输入材料参数并确认ALE项6
(8)单击return,回到上级菜单。
(9)单击Property,创建单元类型。
(10)勾选Assign Property。
(11)选择此前创建的property Solids。
(12)单击update,完成Component Boundary(边界单元)的材料类型、单元类型定义以及Part声明。
为金属盖板(Component metallic frame)创建材料类型、单元类型并 进行Part声明
(1)在模型浏览器Model Browser中,选择Component metallic frame,并单击Edit。
(2)确认card image设置为Part。
(3)单击Material,创建材料。(www.xing528.com)
(4)勾选Assign Material。
(5)在name文本框中,输入metallic frame。
(6)在type中,选择ELASTIC_PLASTIC,并在card image中,选择M2_PLAS_JOHNS。
(7)按如图20-30所示的内容输入材料相关参数。
图20-30 输入材料相关参数
(8)单击return,回到上级菜单。
(9)单击Property,创建单元类型。
(10)勾选Assign property。
(11)选择此前创建的property Solids。
(12)单击update,完成Component metallic frame的材料类型、单元类型创建,以及Part声明。
在实体单元表面节点创建边界条件
(1)在Utility Menu中,选择BS’s Manager。
(2)在name文本框中,输入constraints,并在Select type选择为Boundary Condition,并将GROND设置为Nodes。
(3)按如图20-31所示,选择模型底部表面及侧部表面各任意一节点。
(4)在Nodes面板上单击鼠标左键或右键,在弹出的高级选择工具中选择by Face,HyperMesh将自动选择底部表面及侧部表面的所有节点,如图20-32所示。
图20-31 选择模型底部和侧部的节点
图20-32 选中两个表面的所有节点
(5)约束所有选中节点的3个平动自由度,如图20-33所示。
图20-33 约束3个平动自由度
(6)单击Create,完成边界条件定义。
(7)在boundary condition上单击鼠标右键,选择card edit。
(8)勾选ALE_BCS option,将该边界条件设置为ALE类型。
设置控制卡片和输出要求
(1)Utility菜单中,选择Radioss Tools,然后选择Engine File,RADIOSS Engine File工具将自动弹出。
(2)按如图20-34所示的方式设置GENERAL、ANIM以及DT窗口中的相关参数。
图20-34 设置GENERAL、ANIM、DT所需的参数
图20-34 设置GENERAL、ANIM、DT所需的参数(续)
(3)单击Apply→Close。
(4)在HyperMesh主菜单的Analysis页面下,选择Control-Cards,本例中需要激活的控制卡片如图20-35所示。
图20-35 需要激活的控制卡片
(5)在TitleCARD中,输入分析的名称为EXPLOSION。
(6)在MemoryReq卡片中,输入NMOTS为40000。
(7)激活Spmd、IOFlagCard和AnalysisFlags卡片,并保持默认设置。
(8)在ALE_CFD_SPH卡片中,按如图20-36所示的内容进行参数设置。
图20-36 ALE_CFD_SPH卡片参数设置
输出模型并提交计算
(1)在File下拉菜单中,单击Export,或者单击Export按钮(标准HyperMesh界面,或HyperWorks DeskTop)。
(2)指定输出目标文件夹。
(3)在name文本框中,输入explosion,并单击Save。
(4)在输出栏的下部,打开Export Options面板。
(5)勾选Merge starter and engine file。
(6)单击Export,完成模型输出。
(7)选择Start→Programs→Altair HyperWorks 11.0→RADIOSS。
(8)RADIOSS完成启动后,在Input file文本框中,选取此前输出的explosion_0000.rad.文件,如图20-37所示。
图20-37 选择RADIOSS文件
计算完成后启动HyperView,查看求解结果。
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