发射筒易碎前盖开盖过程的流体与固体耦合仿真方法

摘要

发射筒易碎前盖的压力波开盖过程是一个典型的流体与固体耦合问题.为研究易碎前盖的开启仿真过程,对易碎盖聚氨酯复合材料分别做了静态拉压实验、动态拉压实验,并利用用户子程序VUSDFLD对混凝土塑性损伤(CDP)本构模型进行扩展开发,用以描述易碎盖材料的承载和破裂状况;基于计算流体力学(CFD)的发射筒内流场仿真,对欧拉方法的同工况模型进行仿真校验,并借助耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)算法对易碎前盖的开启过程进行仿真.结果表明:所开发的含单元失效的CDP本构模型能较好地吻合材料实验和产品实验情况;CFD与CEL算法相结合的仿真方法能有效解决压力波开盖这类流体与固体耦合问题,且具有较高精度.