亚洲综合图片区自拍_思思91精品国产综合在线观看_一区二区三区欧美_欧美黑人又粗又大_亚洲人成精品久久久久桥本

01簡介

(資料圖片僅供參考)

目的：

演示Radioss水下爆炸模擬(二維模擬)用于介紹模擬水下爆炸沖擊波的方法回答客戶常見問題：”使用哪種狀態(tài)方程（EOS）來模擬水？”建立水下爆炸的驗證模型

目標(biāo)：

海軍國防應(yīng)用客戶

參考：

Moon, Seok-Jun, Jeong-Il Kwon, Jin-Woo Park, and Jung-Hoon Chung. “Assessment on shock pressure acquisition from underwater explosion using uncertainty of measurement.” International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering 9, no. 6 (2017): 589-597.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2092678216307002

02什么是水下爆炸?

在這項研究中，目標(biāo)是模擬“藍(lán)色”沖擊波：

03實驗測試配置

在直徑22m、水深15m的水池中進(jìn)行了水下爆炸試驗。在水池中心安裝了1kg炸藥（TNT），并在半徑2m、4m和6m處安裝了三個水下壓力傳感器。炸藥和傳感器的安裝深度為5m。

04試驗數(shù)據(jù)

選用No 2. 系統(tǒng)傳感器的值（采集數(shù)據(jù)質(zhì)量最好）只捕捉到入射沖擊波波以音速傳播時間=0處似乎與爆炸時間不同

05Cole科爾理論

沖擊波陣面上的峰值壓力取決于炸藥裝置的尺寸以及與測量壓力的設(shè)備和炸藥裝置之間的距離。峰值壓力由Cole*（1948）的經(jīng)驗公式估算：

這里K=52,4 ；A=1,13 用于描述TNT,W是炸藥的重量（單位 kg）；R是炸藥與目標(biāo)之間的距離，單位為米。

理論和實驗結(jié)果有很好的相關(guān)性

*Cole, R.H., 1948. Underwater Explosions. Princeton University Press, Princeton.

06Radioss 建模

幾何，網(wǎng)格和邊界

Radioss 版本 2020

模型單位: g, mm, ms, MPa

2D軸對稱模擬 （繞z軸旋轉(zhuǎn)對稱）

不考慮重力

5m深度處的壓力被認(rèn)為是均勻的: P_0=0,149MPa

圖中綠色邊界使用/BCS約束X，Y，Z，用于描述水池邊界考慮為剛體。QUAD實體網(wǎng)格5mm x 5mm ?共計7 700 000 個單元

注意 : 在空氣域頂部添加無反射邊界，在這個模擬中壓力波可以在這個方向自由擴(kuò)散（自由面）

炸藥裝藥模型

幾何

炸藥 1kg TNT. ?爆炸裝置應(yīng)該是球形的；

TNT 的密度為 ρ_0=0,0016g.mm^(-3) ；

因此，炸藥的爆炸半徑是R=?(3V/4π)=53mm

TNT 材料卡片

TNT材料使用 Radioss中 /MAT/JWL的狀態(tài)方程:

水域模擬

NASG EOS狀態(tài)方程

這個狀態(tài)方程主要用于模擬水下爆炸中的水體，它是由O. Le Métayer & R. Saurel 在 2016提出:

液態(tài)參考狀態(tài) :ρ0 = 957.74 kg/m3, P0 = 1.0453 bar, c0 = 1542 m/s.

有效性: T in [300 ? 500 K]

這個狀態(tài)方程在Radioss中可以和材料卡片 /MAT/HYDRO & /EOS/NASG一起使用 (自Radioss 2020版本):

空氣域模擬

空氣可以考慮為理想氣體，使用理想氣體狀態(tài)方程

這個狀態(tài)方程在Radioss 中也可以和材料卡片 /MAT/HYDRO & /EOS/IDEAL-GAS一起使用:

多物理材料

/MAT/LAW151 (MULTIFLUID)

模型中由三種不同的材料，水體，空氣和TNT。

選用Radioss最新的多物理材料LAW151來模擬，這種多流體材料專門用于爆炸、流阻波傳播分析和高馬赫數(shù)流體流動。

典型的數(shù)值準(zhǔn)則是在水中加入一些比例的空氣。

07NASG 狀態(tài)方程和水液混合模擬結(jié)果

模擬結(jié)果 – 壓力

點火后，沖擊波呈球狀傳播。當(dāng)沖擊波與空氣-水交界面相遇時，稀疏波在界面向水中反射，這是因為水的阻抗比空氣的阻抗高。

模擬結(jié)果 – 壓力峰值

這張圖顯示了Radioss仿真結(jié)果：沖擊波的擴(kuò)散。

在Radioss仿真中的傳播和峰值壓力遵循科爾理論（數(shù)值稍微偏低）。

壓力傳感器和仿真中壓力的比對

Radioss仿真結(jié)果和試驗數(shù)據(jù)以及理論相關(guān)性

Impulse over 1ms (MPa.ms)

即使沒有捕捉到峰值壓力沖擊波，Radioss 的總體行為與實驗結(jié)果有很好的相關(guān)性。

不管怎樣，重點考慮的威脅是沖擊（即曲線下的面積），而不是峰值壓力。Radioss 能準(zhǔn)確評估沖擊（誤差<10%）。

總結(jié)

這項研究表明 Altair Radioss 能準(zhǔn)確模擬水下爆炸沖擊波的傳播。

模擬水下爆炸的推薦使用/MAT/LAW151 :

?/MAT/JWL材料用于TNT

?/EOS/IDEAL-GAS用于空氣的狀態(tài)方程

?/EOS/NASG用于水下爆炸中的水體（混合0.01%的空氣）狀態(tài)方程

這項研究表明/MAT/LAW151也適用于馬赫數(shù)為1（低馬赫）的水下爆炸模擬。

關(guān)于重慶薈奇安科技有限公司

公司注冊資金1000萬元，是一家專注于CAE仿真技術(shù)的高新技術(shù)企業(yè)，公司致力于成為具有核心競爭力和品牌影響力的一流仿真服務(wù)供應(yīng)商。公司是Altair、MSC軟件公司的精英合作伙伴和增值服務(wù)商。面向智能制造企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)，致力于提供最優(yōu)的仿真軟件組合解決方案工具；同時為客戶提供多物理場仿真技術(shù)服務(wù)、多學(xué)科優(yōu)化和輕量化、集成優(yōu)化開發(fā)等技術(shù)服務(wù)，持續(xù)成就客戶，不斷為客戶創(chuàng)造最大價值。