申请/专利权人：武汉市市政工程机械化施工有限公司

申请日：2021-12-15

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN114218831B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F111/10;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2022.04.08#实质审查的生效;2022.03.22#公开

摘要：本发明公开了一种通用爆破数值模拟方法，包括如下步骤：建立爆破二维几何模型；划分实体单元网格；在炮孔外区域相邻的实体单元之间插入起粘结作用的节理单元或界面单元；对药包的传爆过程进行建模并计算爆轰波首次传至炮孔区域内各个实体单元的时刻；对炮孔内相应的实体单元施加一个随时间变化的应变增量；将应变增量转换成应力增量施加相应的实体单元上进行力学断裂计算并获得应力场，判断节理单元是否断裂。本发明的有益效果为：本发明利用裂缝扩展沿着实体单元边界这一特征，在炮孔外区域相邻的实体单元之间插入起粘结作用的节理单元或界面单元，在模拟裂缝起裂和扩展和交汇时，不用追踪裂缝扩展和网格重划分，可以非常方便地模拟任意复杂的断裂及破碎问题。最终利用该方法可以实现土体、岩石、混凝土等材料爆破全过程的模拟。

主权项：1.一种通用爆破数值模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：建立爆破几何模型，并在模型中以炮孔边界划分炮孔区域和炮孔外区域；S2：划分实体单元有限元网格：分别对炮孔区域和炮孔外区域划分实体单元有限元网格，两区域模型边界两侧的实体单元不共用节点；S3：在炮孔外区域相邻的实体单元之间插入节理单元；S4：在装药后炮孔区域内，对药包的传爆过程进行建模，并计算爆轰波首次传至炮孔区域内各实体单元的时刻；S5：以爆轰波首次传至炮孔区域内第l个实体单元的时刻tl为起始时刻，对炮孔内相应的第l个实体单元施加一个随时间变化的应变增量；S6：根据应力-应变本构关系，将应变增量转换成应力增量；S7:将应力增量施加相应的第l个实体单元上进行力学断裂计算，计算炮孔区域外的所有节理单元的拉应力或剪应力，由此获得应力场，并判断该拉应力或剪应力是否超过爆破外区域结构的抗拉强度或者抗剪强度，由此推断哪些节理单元断裂，即完成一个时间步内爆破模拟计算；S8：循环重复步骤S3-S7，对整个炮孔区域的实体单元进行力学断裂计算，每计算一次判断节理单元是否断裂，获得整个炮孔区域外的应力场，实现爆破全过程的模拟。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 武汉市市政工程机械化施工有限公司 一种通用爆破数值模拟方法

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