ALE方法在结构抗爆分析中的应用

摘要

爆炸荷载作用下结构响应分析，主要有炸药的起爆、爆炸波的传播、冲击波与结构的相互作用及结构的响应等复杂的过程。本文通过一个三层三跨钢结构框架遭受TNT炸药作用为例介绍任意欧拉和拉格朗日算法(ALE Arbitrary Lagrangian-Eulerian)在结构抗爆分析中的应用，同时采用隐式-显式连续求解的方法来考虑结构恒荷载的作用。ALE方法能很好解决空气冲击波与结构的流固耦合作用，其中拉格朗日单元用来模拟钢框架结构，多物质ALE单元模拟空气和TNT炸药。分析表明该方法能够很好的模拟冲击波在空气中传播及爆炸荷载对结构的影响，为结构抗爆分析提供了有效的工具。