LS-DYNA动力学分析--炸药在土中爆炸GUI及APDL例子 下载本文

图9-6炸药域放大

6)用上述同样方法改变[MAT]号分别对图9-7和图9-8中的体进行映射网格划分。

图9-7土壤域

图9-8空气域

7)依次单击Select Entities对话框中的Invert、Plot按钮,视图中显示出混凝土板的轮廓线图。 8)在Mesh Toll对话框中,单击Lines右侧的Set按钮,弹出Element Size on…拾取菜单,单击Pick All按钮,在弹出的对话框的SIZE文本框中输入2(即指定单元长度为2cm),单击OK按钮,确认选择,关闭对话框。

9)设置[MAT]为4,对混凝土板进行映射网格划分。

10)选择菜单Utility Menu:Select→Everything命令,然后选择Utility Menu:Plot→Elements命令,视图中显示所有材料模型的有限元网格(由于混凝土板的网格与空气网格叠加在一起,看上去好像只有一种颜色),如图9-9所示。

图9-9模型网格(局部)

(6)创建PART

选择菜单Main Menu:Preprocessor→LS-DYNA Options→Parts Options命令,弹出Parts Data Writen for LS-DYNA对话框。在Options选项组中激活Create all parts单选按钮,弹出图9-10所示的PART信息框。检查对话框中所有的PART定义是否正确,如有定义错误,需要重新划分网格,并用Updata parts选项更新PART定义,直至PART定义正确为止。

图9-10EDPART Command对话框

(7)施加约束

1)选择菜单Main Menu:Preprocessor→LS-DYNA Options→Constraints→Apply→On Areas命令,弹出Apply U,ROT on…拾取菜单。拾取如图9-11中所有法线方向与Z轴方向相一致的18个面,单击OK按钮,弹出Apply U,ROT on Areas对话框。在Lab2 DOFs to be constrained列表框中选择UZ,单击OK按钮,关闭对话框。

2)拾取如图9-11中所示法线方向与X轴方向相重合的5个面(靠炸药模型一侧),单击OK按钮,在Apply U,ROT on Areas对话框的Lab2 DOFs to be constrained列表框中选择UX,单击OK按钮,关闭对话框。

图9-11用于约束Z向位移的18个面

(8)设定分析选项

1)选择菜单Main Menu:Solution→Analysis Options→Energy Options命令,弹出Energy Options对话框,激活Hourglass Energy,Sliding Interface和Rayliegh Energy 3个单选钮,取消Stonewall Energy单选钮,单击OK按钮,关闭对话框。

2)选择菜单Main Menu:Solution→Analysis Options→CPU Limit命令,弹出CPU Limit对话框,使用默认值,单击OK按钮,关闭对话框。

3)选择菜单Main Menu:Solution→Analysis Options→Bulk Viscosity命令,弹出Bulk Viscosity对话框,使用默认值,单击OK按钮,关闭对话框。

(9)设置求解时间和时间步控制

1)选择菜单Main Menu:Solution→Time Controls→Solution Time命令,弹出Solution Time for LS-DYNA Explicit对话框,在Terminate at Time文本框中输入100,单击OK按钮确认输入。 2)选择菜单Main Menu:Solution→Time Controls→Time Step Ctrls命令,弹出Spectify Time Step Scaling for LS-DYNA Explicit对话框,在Time step scale factor文本框中输入0.6,单击OK按钮,关闭对话框。

(10)设置输出类型和时间间隔

1)选择菜单Main Menu:Solution→Output Controls→Output File Types命令,弹出Specify Output File Types for LS-DYNA Solver对话框,在File Options下拉列表框中选择Add,在Produce output for...下拉列表框中选择LS-DYNA,单击OK按钮,关闭对话框。

2)选择菜单Main Menu:Solution→Output Controls→File Output Freq→Time Step Size命令,弹出Specify File Output Frequency对话框,使用默认值,单击OK按钮,关闭对话框。

(11)输出K文件

1)选择菜单Utility Menu:Select→Everything命令。

2)选择菜单Main Menu:Solution→Write Jobname.k命令,弹出Input files to be Written for LS-DYNA对话框,在Write results files for...下拉列表框中选择LS-DYNA,在Write input files to...文本框中输入explosion_undergroud.k,单击OK按钮,程序将在工作目录下生成explosion_undergroud.k文件。

(12)编辑修改explosion_undergroud.k文件

1)用记事本打开工作目录下的explosion_undergroud.k文件。

2)对照后面所附的K文件修改explosion_undergroud.k文件里的关键字和参数,内容包括: ①将用于控制单元算法的*SECTION_SOLID关键字修改为*SECTION_SOLID_ALE关键字,用于材料1、2和3的单元算法定义,材料4的单元算法仍采用*SECTION_SOLID定义; ②添加用于控制ALE算法的*CONTROL_ALE关键字;

③添加关键字*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID和*SET_PART_LIST; ④添加关键字*ALE_MULTI-MATERIAL_GROUP; ⑤添加用于起爆点设置的*INITIAL_DETONATION关键字;

⑥用土壤泡沫材料模型*MAT_SOIL_AND_FOAM关键字替代原先所假定的土壤材料模型*MAT_PLASTIC_KINEMATIC;

⑦用炸药材料模型*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN关键字和状态方程*EOS_JWL关键字代替所假定的炸药材料模型和状态方程,修改后的材料模型关键字和状态方程关键字分别为:炸药——*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN和*EOS_JWL,添加本构模型中的个别参数。 3)将修改后的explosion_undergroud.k文件与K文件对照,确认无误后存盘。

(13)求解

1)在Launcher对话框的Simulation Environment下拉列表框中选择LS-DYNA Solver,并在Analysis Type下面的单选框中选择Typical LS-DYNA Analysis。

2)在File Management对话框的Working Directory中选择LS-DYNA的输入文件存放的路径,并在Keyword Input File栏中选定explosion_undergroud.k。

3)单击Run按钮,程序将调用LS-DYNA 971求解器开始求解。

4.后处理

(1)显示土壤鼓包运动过程

1)运行LS-PREPOST程序,选择菜单File:Open→Binary Plot命令,打开工作目录下的d3plot文件,程序将读入结果文件。

2)选择菜单Misc.→Reflect→Reflect about YZ plane命令,将模型做YZ平面对称镜像,如图9-12所示。

图9-12对称镜像

3)选择主菜单区域Fcomp→Misc→Volume fraction mat#2,单击Apply按钮,然后单击动画控制区域中的动画播放按钮,程序将在图形对话框中连续动态地显示炸药爆炸后土壤的鼓包运动过程,图9-13a~d给出了几个不同时刻爆炸场的形态。