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基于流固耦合算法的多孔铜爆炸压实数值模拟

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本文利用LS-DYNA有限元程序及流固耦合算法,对多孔铜的爆炸压实过程进行数值模拟研究。建立了多孔铜爆炸压实的三维四分之一模型,模型只由空气、炸药和多孔铜三部分组成。炸药、空气与多孔铜的相互作用通过流固耦合算法来实现。根据得到的压力云图,对爆轰产物飞散,球面爆轰波和滑移爆轰的传播,多孔铜侧壁压力变化等问题进行了分析。结果表明,爆炸压实过程中多孔铜侧壁压力随滑移爆轰的向下传播而逐渐增加,这是由滑移爆轰波阵面与多孔铜侧壁夹角的增加造成的。当夹角增加到90度后,角度及压力不再变化,形成稳定的滑移爆轰,多孔铜侧壁压力达到最大值,约为炸药爆压的85%。LS-DYNA程序及流固耦合算法非常适合计算爆炸力学领域中的大变形问题,容易对有限元模型划分网格及施加各种边界条件,可以避免大变形问题因网格畸变带来的计算困难。

赵铮、李晓杰、陶钢、杜长星

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南京理工大学动力工程学院, 江苏 南京 210094

大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室, 辽宁 大连 116024

多孔铜 爆炸压实 滑移爆轰 流固耦合 数值模拟 冲击波

中国力学学会

中国力学学会2009学术大会

2009-08-24

郑州

中国力学学会2009学术大会论文集

1-7

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