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实例教程—水下爆炸仿真

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】: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。各类边界条件被施加在边界单元上。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20-30 输入材料相关参数单击return,回到上级菜单。单击update,完成Component metallic frame的材料类型、单元类型创建,以及Part声明。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。

实例教程—水下爆炸仿真

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。

978-7-111-41577-0-Chapter20-79.jpg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978-7-111-41577-0-Chapter20-80.jpg按钮

(3)选择RADIOSS(Block100),并单击OK。

978-7-111-41577-0-Chapter20-81.jpg读取网格模型文件explosion.hm

(1)在工具栏中,单击Open Model978-7-111-41577-0-Chapter20-82.jpg按钮,选择explosion.hm文件。

(2)单击Open。 978-7-111-41577-0-Chapter20-83.jpg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。

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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。

978-7-111-41577-0-Chapter20-85.jpg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。

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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。

978-7-111-41577-0-Chapter20-87.jpg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。

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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。

978-7-111-41577-0-Chapter20-89.jpg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。

978-7-111-41577-0-Chapter20-90.jpg

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。

978-7-111-41577-0-Chapter20-91.jpg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。

978-7-111-41577-0-Chapter20-92.jpg

图20-31 选择模型底部和侧部的节点

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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。

978-7-111-41577-0-Chapter20-94.jpg

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。

978-7-111-41577-0-Chapter20-95.jpg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。

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图20-34 设置GENERAL、ANIM、DT所需的参数

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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。

978-7-111-41577-0-Chapter20-98.jpg

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。

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图20-36 ALE_CFD_SPH卡片参数设置

978-7-111-41577-0-Chapter20-100.jpg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(978-7-111-41577-0-Chapter20-101.jpg标准HyperMesh界面,或978-7-111-41577-0-Chapter20-102.jpgHyperWorks 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。

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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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