基于FEM-SPH法的水下爆炸重力坝数值模型构建
Protective Engineering（2022）
摘要
混凝土重力坝受水下爆炸作用时的响应涉及到几何、材料和边界条件的非线性,很难得到解析解,这类高度非线性问题更多依赖于数值模拟.数值模拟中,将有限元法与无网格法结合起来.使用有限元网格计算结构未破坏阶段的动态响应,在结构有限元网格达到破坏的瞬间将其转变为无网格粒子继续计算,既避免了由于有限元单元删除导致的结构质量不守恒问题,又能准确地添加模型的边界条件.基于离心机缩比试验结果验证数值模型的准确性,进行重力坝损伤演化的研究,明确了冲击波与爆轰产物分别对坝体造成破坏.通过数值模拟,发现近场水下爆炸的冲击波首先会对坝体造成局部破坏,主要表现为成坑破坏与坝头部位的混凝土大块破碎.爆轰产物主要会造成坝体的整体破坏,使得坝体内部、中部、底部形成损伤带.
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