01
前处理
1.1 几何模型构建
用建模软件进行建模,之后将模型导入,模型构建如图 1所示。
图 1 模型
1.2 网格模型构建
在workbench中进行网格划分,最终效果图如图 2所示,确保流体的网格均为六面体网格,在画好的模型中填充tnt,所以在这一步,用关键字*PART_PART创建一个tnt的part,具体设置如图 3所示。
图 2 网格模型
图3 tnt部件
1.3 有限元模型构建
1.3.1 材料定义
用关键字*MAT_NULL设置水和空气的材料;用关键字*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN设置tnt的材料;用关键字*MAT_ELASTIC设置船体的材料。具体设置如图 4所示。
图 4 材料设置
1.3.2 单元算法
用关键字*SECTION_SOLID设置一下流体和固体的单元算法,分别为11号和1号,设置如图 5所示;用关键字*ALE_MULTI-MATERIAL_GROUP设置一下流体的多物质组,设置如图 6所示;再分别用关键字*CONTROL_ALE和关键字*CONTROL_SOLID对ale和solid进行一下控制,设置如图 7所示。
图 5 单元算法
图 6多物质组设置
图 7固体控制
1.3.3 状态方程
用关键字*EOS_LINEAR_POLYNOMIAL进行水和空气的状态方程设置,设置如图 8所示;用关键字*EOS_JWL进行tnt的状态方程设置,设置如图 9所示。
图 8水的状态方程
图 9 tnt的状态方程
1.3.4 沙漏控制
用关键字*HOURGLASS_HOURGLASS对流体的沙漏进行控制,设置如图 10所示。
图 10沙漏控制
1.3.5 属性赋予
将对应的设置赋予相应的part,设置如图 11所示。
图 11属性赋予
02
求解
2.1 连接与接触
用关键字*CONSTRAINED_NODAL_RIGID_BODY将船只的部件进行连接,具体设置如图 12所示;用关键字*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID进行流固耦合的设置,设置如图 13所示;用关键字*CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE进行固体之间接触的设置,设置如图 14所示。
图 12 接触设置
图 13流固耦合设置
图 14接触设置
2.2 边界设置
用关键字*BOUNDARY_NON_REFLECTING设置一下流体域的无反射边界,具体设置如图 15所示。
图 15 流体域边界设置
2.3 载荷设置
用关键字*INITIAL_DETONATION设置一下起爆点,具体设置如图 16所示;用关键字*INITIAL_VOLUME_FRACTION_GEOMETRY把tnt模型填充在水中,具体设置如图 17所示。
图 16起爆点设置
图 17炸药填充
2.4 求解设置
用关键字*CONTROL_TERMINATION设置一下求解时间,用关键字*DATABASE_BINARY_D3PLOT设置一下输出文件数量,具体设置如图 18所示。
图 18 求解设置
03
后处理
3.1 求解
直接进行求解。
3.2 结果展示
(备注:K文件单位系统为kg-m-s)
3.3 模型调试
无