爆炸載荷的響應分析是一個典型的短時間內結構承受沖擊載荷的問題。因為載荷的迅速增加,結構的響應變化很快,所以精確地跟蹤結構內應力波的傳播是非常重要的。
球形防爆筒,一般會擺在公共場所備用,結構為圓球形,回轉對稱。
在分析時可以簡化成一個平面模型。筒體一般壁厚為5cm,材料是鋼,彈性模量為2e11,帕松比為0.3,防爆筒內側一般需要承受量級為2e5的爆炸載荷,爆炸持續時間一般為2e-5s。
因為是三維結構體,所以在有限元軟件裏采用軸截面的結構形狀來分析,然後再三維還原後看整體。
鋼的材料內容也已經賦值代入
然後設定底部的Y軸方向不動的邊界條件,以及中軸的對稱邊界約束。
模擬不同時間點時爆炸的沖擊振幅
在所有內邊載入上量級為2e5的Pressure載荷。
對防爆筒進行網格劃分
透過分析,就得到了初步的應力在截面上的分布。
經過180度sweep可以看到桶體內外壁的應力分布
360度截面可以看到整個防爆筒外壁的應力分布
根據這個仿真模型,就可以預測到,一瞬間時間內,防爆筒內壁從受到應力到傳導應力的全過程,聚焦到具體的點和面,還能找到內能如何在鋼結構裏傳遞,以及哪些薄弱結構需要加固。