柱形爆炸容器尺寸效应与数值验证

来源 :第二届无网格与粒子类方法研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Lxue_hlp
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  不同尺寸的相似结构具有不同的结构强度,即存在尺寸效应,随着结构特征尺寸的增大,结构破坏应力降低,强度和塑性变形能力减小,会大大降低爆炸容器的极限承载能力。因此,开展爆炸容器研究与设计必须解决尺寸效应等基础性问题,必须充分考虑爆炸容器的内爆炸载荷、响应、破坏等相关因素,研究爆炸容器的失效破坏模式,建立相似分析模型,确定相似准则和主要相似常数的取值范围,确保“由小推大”研究过程中的科学性和合理性。
其他文献
会议
物质点法(MPM)是Sulsky、Chen 等在上世纪90 年代中期提出的一种无网格法[1]。其采用拉格朗日质点和欧拉网格双重描述,其中质点携带所有信息(如质量、速度、应力等),背景网格仅用于动量方程的求解和空间导数的计算。物质点法自提出以来在超大变形、碰撞、爆炸、多尺度分析等多方面受到了越来越多的关注。
物质点法(MPM)是一种无网格粒子型数值方法,特别适用于模拟大变形、材料破裂或材料不连续性等复杂问题[1]。自提出之后[2],物质点法已在各类工程问题中得到了广泛应用,包括爆炸冲击、侵彻、山体滑坡、流固耦合等问题。然而,传统物质点法存在一定的“网格穿越误差”和“内力积分误差”,从而引起求解误差[3]。
会议
冷喷涂是一种在较低温度下(工作温度通常从室温到600℃),利用固体微颗粒与基体的高速撞击(典型撞击速度从300m/s 到1200m/s),实现喷涂颗粒与基体结合的表面处理方法。冷喷涂由于其涂层致密、热应力小等优势,近年来被认为是一种极具潜力的新型增材制造方法。
通过构造子域建立了一种基于光滑应变技术的子域光滑无网格伽辽金法。在子域中使用Moving Kriging 插值方法和基于光滑域的数值积分形成子域的刚度矩阵,再通过组装各个子域的刚度矩阵形成总体刚度矩阵。从而使该方法既保留了无网格方法自适应性强、应力计算精度高等特性,又具备了有限元方法计算效率高等优点。
离散统一气体动理论格式(DUGKS)是近年来发展起来的一种多尺度多流域计算流体力学方法。因为采用了离散速度分布函数,在多相流,多流域等复杂流动模拟中表现出很好的模拟能力。本报告主要介绍DUGKS 方法及其高阶格式、隐式算法,在计算声学,大涡模拟,多相流模拟等方面的应用。
对于薄板的振动和屈曲问题,传统配点法在求解其对应的特征值问题时会产生一个超定矩阵,从而导致无法求解其特征值问题,而Hermite 型配点法可以通过引入更多的自由度构建出一个方阵。本文构建了基于径向基函数近似的Hermite 型配点法分析材料在面内呈梯度变化的功能梯度材料薄板的振动问题,这种求解模式可以应用于求解任意几何形状、任意边界条件以及面内梯度任意变化的功能梯度材料薄板的振动问题。
基于经典断裂力学模型(Griffith 理论)的裂纹数值模拟需要引入间断函数,导致复杂裂纹的力学描述和路径追踪存在困难。近些年,断裂相场模型引发了广泛关注。基于该模型的裂纹数值模拟无需引入间断函数,即可有效模拟裂纹的萌生、扩展和分叉,为复杂裂纹问题的求解带来了很大便利。
物质点法作为无网格法的一种,将材料的所有信息存储在物质点上,采用质点积分方案并在每个时间步重新划分网格,回避了网格畸变问题,其在处理冲击、爆炸等大变形问题时的计算精度、效率都好于有限元法,同时与其他无网格法相比不需要对每个质点建立其临近质点列表,保证了较高的计算效率。