LS-DYNA中的点火增长模型应用（3）：3D SPH算法的PBX9501炸药冲击起爆过程仿真 原创

LS-DYNA中的点火增长模型应用（3）：3D SPH算法的PBX9501炸药冲击起爆过程仿真

关键词：冲击起爆过程；点火增长模型；3D SPH算法；平板撞击；PBX9501炸药

    LS-DYNA中的点火增长模型采用状态方程*EOS IGNITION AND GROWTH OF REACTION IN HE进行设置，可用于模拟固体推进剂及其他高能炸药的冲击点火和燃爆过程。该模型能够根据温度和压力的变化动态调整反应速率，从而影响爆炸（燃烧）前沿的传播速度，产生熄爆或爆轰效果，已被广泛应用于爆炸和冲击分析、火箭和导弹的推进剂安定性研究、建筑和交通工具的火灾安全评估以及新型材料的燃烧特性测试等领域。

    由于炸药起爆过程中涉及到网格的大变形，采用Lagrange算法进行计算时，易出现小网格步长锐减、负体积计算终止等问题。光滑粒子流体动力学SPH算法（Smooth Particle Hydrodynamics）是一种无网格拉格朗日方法，其在跟踪运动界面、处理大变形方面具有显著优势，已被广泛用于解决传统有限元法（FEM）和有限体积法（FVM）难以解决的涉及爆炸、冲击波传播和流体流动的相关问题。

    本文采用三维SPH算法对PBX9501炸药的冲击起爆过程进行仿真计算，炸药为直径8mm，高度20mm的柱状炸药，设置以850m/s的冲击速度进行平板撞击，计算过程中设置*DATABASE_TRACER关键字进行压力的存储记录。

• 计算结果：① 850m/s冲击速度下，PBX9501炸药棒于10mm处产生稳定爆轰，炸药起爆成功；②10mm距离之前，爆炸压力随距离逐渐增大，炸药反应不完全，10mm之后爆轰压力大致相同，为45GPa左右，炸药反应度达到1，反应完全。
• 付费文件包括：K文件，采用三维SPH算法，PBX9501炸药的冲击起爆过程仿真K文件和答疑联系方式，文件包括SPH单元网格和原始Solid单元网格。
• 计算结果动画展示：