基于LS-PrePost的不同形状装药爆炸仿真研究

摘要

LS-PrePost是一款功能强大、操作便捷的爆炸仿真软件。*INITIAL_VOLUME_FRACTION_GEOMETRY和*LOAD_BLAST是LS-PrePost中的关键字卡片,而SPH是一种光滑粒子流体动力学方法,都可以用来施加爆炸载荷。为研究球形装药爆炸仿真建模方法,使用以上方法进行建模,分析不同建模方法的优缺点及适用场景。选择最优建模方法研究1 kg TNT炸药不同形状装药爆炸产生空气冲击波的不同。本文在研究爆炸仿真建模现状的基础上,查阅文献资料,选择最优建模方法。在经过验证的有限元模型上进行爆炸仿真,模拟实验仅改变装药形状参数,对球形、柱形、方形装药的有限元爆炸模型进行求解,得到不同比例距离下的超压峰值,制作图表比较各组超压峰值数据的差异。结果表明,在比例距离小于等于1.0 m·kg^(-1/3)时,柱形装药的超压峰值与球形装药更接近,而方形装药超压峰值与球形装药差异更大;随着比例距离的增加,柱形装药的峰值超压与球形装药的比值变化不大,而方形装药的峰值超压与球形装药的比值逐渐增加,变化较大。不同装药形状对于爆炸产生的冲击波超压的影响是不容忽视的,在研究实际爆炸案件的装药及其爆炸破坏作用时,应尽可能采用最接近实际情况的装药形状。在通过爆炸仿真方法研究问题时,也要选择合适的建模方法和装药条件,才能保证分析结果的准确可靠。