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NFX|墙体抗爆数值模拟

6月前浏览3010

Blast Loading on wall

     在爆炸冲击荷载作用下,墙体和玻璃等低强度脆性材料非常容易发生脆性断裂破坏,破裂生成的碎片由于获得非常大的动能会对人体造成极大伤害。爆炸是在极短时间内发生,可借用有限元动力学分析来模拟,得到墙体的各项物理参数,如应力、应变、破坏情况。

  • 分析工况:

非线性动力(显式积分)

动力学分线性动力学和非线性动力学

线性动力学

非线性动力学

显式与隐式对比

隐式和显式方法的增量计算的结果彼此不同

Sum (  [M]{a} + [C]{v} + [K]{x} = {F}   @  incremental time steps)

隐式积分专注于位移刚度矩阵的逆

{x} = [K]-1 ({F} and other components here)

–刚度矩阵的逆是一项艰巨的任务

–平均加速度和位移计算在时间步

显式积分专注于加速质量矩阵的逆

{a} = [M]-1 ({F} and other components here)
–通常情况下,质量集中和质量矩阵成为对角矩阵.

–对角矩阵求逆容易

–从这里我们明确推进时间和计算速度,然后位移
  • midas NFX 支持非线性(隐式、显式)动力分析

-支持六面体、四面体金字塔等多种单元,能够方便而准确地分析

-非线性材料:弹塑性模型,超弹性模型(Mooney-Rivlin, Ogden, Blatz-Ko 等)

-非线性几何:大变形,大转动,大应变,随从力

-非线性接触:面和面接触/自接触,粗糙/一般接触(摩擦)

-自动计算质量缩放/阻尼,以及临界时间步长

  • NFX非线性显式动力中心差分方法

  • 操作流程

1.前处理:模型-材料-单元特性-边界-荷载

2.分析工况定义

3.后处理结果查看及整理

前处理荷载(又称载荷)


midas NFX 支持函数荷载定义

爆破函数荷载定义

分析工况定义,选择非线性显式
子工况控制力定义动力载荷
可针对模型,进行动力、质量缩放、载荷、一般(单元删除)

  • 结果查看

可以输出位移、反力、应变能、应变能百分比和密度、1D单元、2D单元、3D实体单元应力、应变

也可以输出图形、表格(支持与excel互导)、动画(avi、gif)等



来源:midas机械事业部
STEPS断裂非线性UM焊接NFXMIDAS爆炸材料控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-04-27
最近编辑:6月前
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