Abaqus-CEL模拟爆炸之蘑菇云的诞生

       今天介绍模拟爆炸另一种方法CEL（欧拉拉格朗日耦合法），CEL常用来模拟流固耦合问题和材料大变形问题，当然爆炸也是可以用CEL方法来模拟的。相较于CONWEP方法，CEL需要将炸药建模，并输入基于JWL方程的炸药材料参数，因此更为复杂。本文以炸药在近土壤发生爆炸，产生坑洼的现象为例，考虑冲击波在空气中的传播，形成蘑菇云的过程，如图所示，模型保护炸药TNT，土壤层，空气层，爆炸时形成的冲击波作用于土壤，并在空气中传播。以下动画展示结果。动画一展示了炸药在空间的传播及土壤的飞溅。动画二和三展示了空气中冲击波的传播及土壤塑性应变，并如图四可知，爆炸后，土壤形成凹坑，发生塑性应变的表面土壤密度增大。

图1 TNT（左）和土壤（右）在空间的流动

图2 空气（左）的流动和土壤塑性应变（右）

图3 空气压力（左）和土壤应力（右）

图4 TNT流动（左）和土壤（右）