lsdyna-ALE方法实现移动射流破岩

lsdyna-ALE方法实现移动射流破岩

对于移动水射流破岩，abaqus和lsdyna是两个最常用的软件，在abaqus里可以采用Eulerian mesh motion实现；在lsdyna中，对于移动射流，sph和ALE两种方法均可实现，本贴以lsdyna的ALE方法为例进行讲解。

1.模型包含四部分，入射源、喷嘴、水域（或者是空气域）、土体

模型单位采用g-cm-us-gpa

2.材料

水和空气采用9#号材料，土体采用5#号材料，并搭配add erosion,失效准则用最大主应力失效

3.材料截面

均采用section_solid，土体单元算法用1，其他用11

4.状态方程

水用EOS_gruneisen，空气采用Eos_linear polynomal

5.定义水沿喷嘴边界流动条件

Ale_esential boundary关键字，节点集合选择喷嘴流域的外侧单元

6.设定Ale多物质组

Ale_multi_material group,设定3个，入射源一个，喷嘴一个，水域一个

7.土体固定边界条件和无反射边界

Boundry_spc_set,对岩石底面进行固定，Boundry_nonreflecting施加土体侧面无反射边界

8.流固耦合关键字设定

Constrained_lagrange_in_solid

建立set_part集合，选择入射源、喷嘴和水域3个体作为主面，从面选择土体，最小体积分数用0.165防止泄露，并把ILEAK设为2

CTYPE选择带侵蚀效果的5

9.定义入射速度

Initial_velocity_genetation

体选择入射源，入射速度0.04cm/us即400m/s

10.网格水平移动设定

①定义移动速度曲线

Define_curve

(0,0.001),(2000,0.001)

②定义set_part

该步骤在流固耦合处已经建立，选择入射源、喷嘴和水域3个体

③进行Ale运动曲线设定

Ale_reference_system_curve

本案例移动方向为x方向，因此在LC1下选择①中定义的曲线即可

④进行Ale移动设定

Ale_reference_system_group

部件选择②中定义的set_part，运动类型用3基于曲线的运动，并约束其他方向关键字

11，控制关键字设定

Control_ale,Control_bulk_viscosity,Control_hourglass,Control_termination,Control_timestep

其中求解时间为2000us

12，结果输出控制

Database_binary_d3plot,DT设为10

13.后处理展示