【摘 要】
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采用有限元软件LS-DYNA对含有不同芯材构型的格栅夹芯结构圆筒进行数值模拟研究,考虑了爆炸强度、芯材的拓扑结构、分布类型对其在爆炸载荷作用下的动态响应、变形模式和能量吸收能力的影响,从而为防爆结构的设计提供新的思路。通过与已有实验结果进行比较,验证了金属夹芯结构圆筒数值模型的有效性,数值计算中采用了流固耦合算法,考虑圆柱壳与爆炸载荷在空气中的相互作用。仿真结果中比较了和分析了各种结构的动态响应、
【机 构】
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西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室航天航空学院,西安710049
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采用有限元软件LS-DYNA对含有不同芯材构型的格栅夹芯结构圆筒进行数值模拟研究,考虑了爆炸强度、芯材的拓扑结构、分布类型对其在爆炸载荷作用下的动态响应、变形模式和能量吸收能力的影响,从而为防爆结构的设计提供新的思路。通过与已有实验结果进行比较,验证了金属夹芯结构圆筒数值模型的有效性,数值计算中采用了流固耦合算法,考虑圆柱壳与爆炸载荷在空气中的相互作用。仿真结果中比较了和分析了各种结构的动态响应、芯材变形、能量吸收及分布情况,并以外筒变形和能量吸收作为指标,评价含有不同芯材的夹芯圆柱壳抗内爆性能。根据仿真结果发现,芯材拓扑结构和分布类型均会对圆筒的抗爆性能产生明显影响,其变形模式和变形程度与胞元拓扑结构密切相关,同时TNT当量对圆筒能量吸收和变形模式也会产生明显影响,随着TNT当量增加,圆筒变形程度及结构中各部件的能量吸收比例均会出现显著变化。
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