Моделирование взрыва в SPH постановке — различия между версиями

Версия 01:21, 5 апреля 2019

Курсовой проект по Механике дискретных сред

Исполнитель: Уманский Александр

Группа: 43604/1

Семестр: осень 2018

Постановка задачи

Дана геометрия реальной осадной пищали 17 века. Упростить геометрию задачи, провести моделирование взрыва пороха в стволе орудия, найти скорость вылета ядра.

Упрощение геометрии

Фактически для моделирования взрыва и нахождения скорости снаряда на вылете из орудия необходимы: ядро, рабочая часть орудия (внутренняя его часть) и порох. При этом, чтобы упростить задачу, было решено моделировать ядро и орудие абсолютно жёсткими. Тогда поскольку для абсолютно жёсткого тела в нашей задаче толщина орудия не имеет значения (от неё будет изменяться только вес) оно моделируется с помощью поверхности.

Подготовка модели и допущения

Подготовка модели производилась в 2-х програмных пакетах Ansys ls-dyna и ls-prepost 4.6, возможно было подготовить модель полностью в LS-prepost, однако ansys позволяет сильно сократить время подготовки.

Упрощения:

• В задаче трение между орудием и снарядом пренебрегаем, это связано со сложностью данного контакта в реальности (трение будет существенно нелинейным в связи с тем что при выстреле между ядром и орудием возникают газовые прослойки, однако они не равномерны) и тем что значение сил трения будет малыми по сравнению с силами выталкивающими снаряд.
• Поскольку трением мы пренебрегли скажем, что снаряд может двигаться только вдоль оси орудия, по остальным осям, а так же его повороты будем считать равными нулю.

Для моделирования взрыва в численных пакетах используются 2 основных постановки: ALE-постановка и SPH-постановка. В ALE постановке последовательно итерируются постановка Лагранжа

Решение

Расчёт проводится в решателе LS-DYNA, многоцелевом конечно-элементный комплексе, предназначенный для анализа высоконелинейных и быстротекущих процессов в задачах механики твердого и жидкого тела. LS-DYNA представляет возможность эффективного численного моделирования высоконелинейных термомеханических процессов.

Список источников

• Dobratz, B.M.. LLNL explosives handbook: properties of chemical explosives and explosives and explosive simulants. United States: N. p., 1985.
• LS-DYNA руководство пользователя. Часть 1. United States: 2007. Перевод выполнен ООО "Стрела" под редакцией к.т.н. Рубцова Б.Г..
• https://www.youtube.com/watch?v=gwHJNFJBAu8
• http://lsdyna.ru/
• https://www.youtube.com/watch?v=ue__mSDX4Hc
• https://www.dynaexamples.com/ale/explosion/underwater-f