Ls-Dyna对钢筋混凝土结构的爆炸模拟

       Ls-Dyna求解器功能强大,是世界上最著名的显示动力分析程序,尤其适合求解各种二维、三维非线性结构的告诉碰撞、侵蚀和爆炸冲击等非线性问题。最近偶然一次机会,帮朋友处理了一个混凝土结构爆炸方面的问题,研究了爆炸方面相关关键字及求解流程。这款求解器还是应用在机械车辆领域多些的,但本人土木狗却与Ls-Dyna结下情缘,钢混结构Ls-Dyna抗爆计算案例还真心的少,所以小弟还是想写下来分享分享,说不定能为其他的研究者给予借鉴呢。

       模拟应用Hypermesh工具做前处理工作。手工建立钢筋笼及混凝土网格。模型柱子长4.2m,柱截面0.3mx0.3m。梁截面0.3mx0.15m。

第一步,就是为不同类别的网格赋予材料属性       有限元网格建立完毕(钢筋混凝土梁柱,炸药模型,空气模型),模型共节点,建立过程不详细写了。读者在模型建立过程中遇到问题可以来找我探讨处理,协助处理。

       梁柱有限元网格,钢筋应用beam161梁单元,混凝土,空气,炸药均应用solid164单元。钢筋单元赋予*MAT_PLASTIC_ KIN EMATIC,材料模型及*SECTION_BEAM属性。混凝土单元赋予*MAT_JOHNSON_ HOLMQUIST_CONCRETE材料模型及*SEC TION_SOLID属性,添加材料侵蚀关键字*MAT_ADD_EROSION。空气单元赋予*MAT_NULL材料模型及*SECTI ON_SOLID _ ALE属性,*EOS_LINEAR_POLYNOMIAL状态方程。(具体参数来找我要k文件,数据太多。。。)

       材料及属性赋予方法:如图将光标置于part4处点击一下,下方出现该part属性值,Property点击进去选择对应的截面属性。Material点击进去赋予材料模型,EOSID点击进去赋予状态方程。


第二步,在柱网格上下端,梁端施加约束,约束柱模型位移。

1.建立模型端部节点set:Analysis-》entity sets 定义好set名称选取模型端部节点


2.施加固定约束:Analysis-》constraints-》nodes(选取建立的set nodes)。


第三步,建立空气炸药为一个part_set,混凝土钢筋为一个part_set,为k文件添加流固耦合关键字,*CONSTRAINED_ LAGR ANGE_IN_SOLID做准备。Analysis-》entity sets 。


第四步,对空气四周施加无反射边界条件。

1.空气四周面建立shell网格,赋予空气材料。Tool-》faces-》element,选择空气part,点击find faces,生成一层面网格。


2.新建component将生成面网格,导入component,赋予空气材料属性。Tool-》faces-》organize。



3.建立segment:Analysis-》contactsurfs,选取shell网格,creat创建。


4.在load collectors里添加BOUNDARY_NON_REFLECTING边界条件。选择上一步创建的segment。



第五步,导出k文件。

第六步修改k文件。

1.添加炸药起爆关键字*INITIAL_DETONATION。


2.复制控制卡片添加到k文件中。

3.提交到Ls-Dyna求解器进行计算。

获取k文件添加qq群551922835自己 下载。





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