ANSYS/LS-DYNA小球冲击水、沙、土(FEM-SPH粒子法)

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2023年6月10日 2023年6月10日 984
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计算K文件及土体Mat147等材料模型。

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      ANSYS/LS-DYNA小球冲击水、沙、土(FEM-SPH粒子法)的相关案例教程

      1、背景 有限元方法作为数值计算的强大工具,计算结果精确且可重复,降低了试验成本,缩短了研发周期,但有限元方法在切削仿真时容易造成网格畸变,造成求解中断。 光滑粒子动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)的基本思想是将连续体离散为相互作用的粒子,每个粒子具有密度、质量以及相关物理属性,粒子间运动遵循牛顿第二定律;其本质是一种拉格朗日方法,运用插值理论将宏观变
      LS-DYNA中,通过FEM-SPH方法可较好地模拟爆破飞石的效果,该方法可用于研究碎块的分布趋势,飞溅速度、位移等运动轨迹,对于损伤的块度、粒度分析则存在缺陷。 与自适应方法不同,炸药与部分岩石区域为单独的粒子算法,周围岩石为拉格朗日单元算法,能节省大量的计算时间。粒子与粒子之间的作用不需要额外定义接触,但是对于粒子的密度及粒子的个数需要合理控制,较多粒子数量可得到更好的爆破效果,同时会大幅提高
      二维和三维的FEM-SPH耦合爆破模型,结果如下。损伤、应力、速度等传递均比较连续。 目前发现如果给SPH粒子施加无反射边界后会出现unknown中止计算,欢迎老师交流这个问题。
      高速冲击涉及材料的大变形、破碎和飞溅等现象,应用基于网格的方法对其进行数值模拟存在困难。拉格朗日网格方法会遭遇单元畸变而计算终止。光滑粒子流体动力学(SPH)作为一种无网格、拉格朗日粒子法,能克服基于网格的方法的缺陷。SPH在处理大变形方面较有限元法(FEM)等拉格朗日网格方法有优势,计算精度和效率都不及FEM,并且SPH的边界处理不如FEM方便。 基于此,发展了将SPH与FEM进行耦合的方法,有
      岩石在爆破荷载作用下表现的性质十分复杂,在实际的钻爆开挖中容易引发安全事故。埋入岩体中的炸药发生化学爆炸后,岩石将在爆破近区发生压剪破坏形成粉碎区,在爆破远区发生张拉破坏形成裂隙区。 由于在冲击荷载下存在有限元大变形的问题,因此SPH-FEM耦合法常被用于模拟爆炸、侵彻等问题。下面给出SPH-FEM模拟爆破的结果,并附有k文件供参考学习。 炮孔附近的岩石及炸药采用SPH粒子,远端采用有限元。FEM
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