网格尺寸对爆炸冲击仿真计算的一些影响

工况:

500g球形装药TNT炸药在空气中爆炸:(autodyn材料库为TNT2材料),使用1D的楔形网格进行计算。其在1m出的冲击波如下图所示:

网格尺寸对爆炸冲击仿真计算的一些影响的图1

Figure 1计算模型

网格尺寸对爆炸冲击仿真计算的一些影响的图2

Figure 2  1D模型计算1m处不同网格尺寸大小对应的冲击波压力峰值

可以看出对于1维空气中爆炸网格来说,网格尺寸为1mm时候能够满足基本的计算需求,网格大小为5mm及以上,其计算的结果较0.5mm网格有15%误差,其网格为1mm的计算结果较0.5mm网格误差为3%左右。不同的网格其到达压力峰值的时间也略有区别,网格尺寸较小的话,计算较早到达压力峰值。

2D网格中的计算:

通过采用欧拉域进行填充后的计算如下列图所示,一次为5mm、2mm、1mm、0.5mm。随着网格尺寸的减小其边界拟合的越来越精确。

网格尺寸对爆炸冲击仿真计算的一些影响的图3

网格尺寸对爆炸冲击仿真计算的一些影响的图4

网格尺寸对爆炸冲击仿真计算的一些影响的图5网格尺寸对爆炸冲击仿真计算的一些影响的图6

2D中的计算的不同网格尺寸爆炸后形成的图:

网格尺寸对爆炸冲击仿真计算的一些影响的图7网格尺寸对爆炸冲击仿真计算的一些影响的图8

网格尺寸对爆炸冲击仿真计算的一些影响的图9

网格尺寸对爆炸冲击仿真计算的一些影响的图10

网格尺寸对爆炸冲击仿真计算的一些影响的图11

Figure 3  2D模型计算1m处不同网格尺寸大小对应的冲击波压力峰值

2D的计算结果基本同1D一样,采用1mm的网格可以满足计算精度的要求。

计算结果正不正确,其实可以通过美学也是可以一窥究竟,如下图是我觉得最美的。其结果也是比较好的。美的不一定是对的,但是不美的一定不对。

网格尺寸对爆炸冲击仿真计算的一些影响的图12

来源:宾果仿真

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