基于S-ALE流固耦合算法的爆炸模拟案例应用与技术要点

导读：大家好，我是仿真秀专栏作者战斗部仿真——陈兴。上一篇文章《基于LS-DYNA钢筋混凝土结构抗冲击数值模拟》，我向读者朋友介绍了钢筋混凝土建模方法，侵彻计算、梁爆炸和建筑物连续倒塌计算，引发大家的共鸣。感谢一大 波读者订阅了我的视频课程《LS-DYNA与AUTODYN爆炸与冲击仿真33讲》，今天我继续给读者朋友分享基于S-ALE流固耦合算法的爆炸模拟技术经验总结。

一、算法概述

二、案例展示

1、战斗部破片抛射计算    

图 2.1 破片抛射过程

2、圆管夹心结构防爆计算

图 2.2 圆管夹心结构变形响应过程

3、钢筋混凝土板爆炸冲击响应计算

图 2.3 钢筋混凝土板损伤响应过程

三、技术总结

1、技术优点

• 网格生成简单：S-ALE算法可以内部自动生成ALE结构化正交网格，无需前处理进行建模及网格划分，只需要在计算文件中添加相应的控制语句即可。

• 内存需求少：与传统的ALE方法相比，S-ALE算法需要的内存更少。

• 计算效率高：S-ALE算法的计算时间比传统ALE减少大约1/3，提高了计算效率。

• 稳健性：S-ALE算法非常稳健，适用于多种工程问题。

• 适用于大规模问题：S-ALE算法能够高效处理大规模问题，如战斗部自然破片模拟。

2、技术缺点

• 网格属性限制：S-ALE算法生成的流域只能是六面体，这限制了其在某些复杂几何形状问题中的应用灵活性。

• 边界设定复杂性：由于网格属性的不同，在边界设定上可能比传统ALE方法更为复杂。

• 手动建模的繁琐性：尽管S-ALE算法在网格生成上更为简单，但在某些情况下，与传统的ALE方法相比，可能需要更多的手动建模工作。

四、我的爆炸与冲击视频教程

本课程系统性讲解如运用LS-DYNA和AUTODYN软件对爆炸与冲击问题进行数值模拟，旨在让用户掌握侵彻/爆炸/冲击/聚能效应工程计算详解。课程大纲如下：

《LS-DYNA与AUTODYN爆炸与冲击仿真33讲》

1、您将得到

（1） 软件操作技能：熟悉并掌握使用ANSYS 16.0软件平台，特别是其子程序LS-DYNA和AUTODYN进行数值模拟。

（2）基础知识：了解LS-DYNA入门知识，为后续深入学习打下基础。

（7）工程应用：通过30余个案例学习，能够将理论知识应用于解决实际工程问题，如弹药终点效应的数值模拟。

（8）专业教材和参考：本书可作为弹药工程专业的学生、研究生以及科研工程人员的教材或参考书，帮助他们深入理解弹药终点效应数值模拟技术。

（9）案例分析能力：通过学习书中的案例，提高分析和解决具体工程问题的能力。

（10）跨学科知识：由于涉及到弹药工程、力学、数值分析等多个领域，读者能够获得跨学科的综合知识。

（12）可以根据VIP群用户需要，酌情加餐内容或者直播。

（1）理工科弹药工程专业本科生、研究生和科研工程人员；

（2）希望提高LS-dynat应用水平的仿真爱好者；

（3）学习弹药终点效应数值模拟技术的任何人；

[2] 李治, 原小兰, 董腾方, 等. 爆炸荷载作用下RC梁-板子结构抗连续倒塌动力效应研究[J]. 振动与冲击, 2023,42(09):27-35.

（完）