[发明专利]高效模拟爆炸荷载下钢筋混凝土构件动态响应的方法

权利要求书

1.一种高效模拟爆炸荷载下钢筋混凝土构件动态响应的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、打开软件ANSYS/LS-DYNA创建子文件，并进行命名；

步骤2、打开Python算法编写的GUI界面插件，根据插件提示确定钢筋混凝土构件爆炸模型参数；

步骤3、将爆炸几何模型CAD文件导入ANSYS/LS-DYNA，借助GUI界面插件生成的命令流建立钢筋混凝土构件爆炸模型；

步骤4、使用建立的钢筋混凝土构件爆炸模型，借助ANSYS/LS-DYNA进行计算处理，实现爆炸荷载下钢筋混凝土构件动态响应的模拟仿真。

2.根据权利要求书1所述的高效模拟爆炸荷载下钢筋混凝土构件动态响应的方法，其特征在于，步骤2的具体过程为：

步骤2-1、定义混凝土的单元类型与对应参数，同时选择材料模型；

步骤2-2、定义混凝土的状态方程，输入对应的参数；

步骤2-3、定义混凝土的失效准则与对应参数；

步骤2-4、计算输入混凝土的应变率效应，混凝土抗压强度的应变率效应CDIF为：

时：

时：

式中，f_cd为混凝土应变率为时对应的动力抗压强度，f_cs为混凝土静力抗压强度，为爆炸冲击荷载作用下混凝土应变率；

混凝土抗拉强度的应变率效应TDIF为：

时：

时：

时：

式中，f_td为混凝土应变率为时对应的动力抗拉强度，f_ts为混凝土静力抗拉强度，为爆炸冲击荷载作用下混凝土应变率；

步骤2-5、循环步骤2-1、步骤2-2、步骤2-3和步骤2-4的过程，依次确定钢筋、空气、炸药、地面的模型与对应参数；其中钢筋应变率效应DIF为：

式中：f_y为钢筋的屈服强度，为爆炸冲击荷载作用下钢筋应变率，α为相关参数；

(6)输入边界条件与对应参数；

(7)输入爆源类型、爆炸当量、起爆点位置与模拟计算时长；

(8)GUI界面插件自动记录上述步骤输入的数据，并且将数据存储到新建文件中。

3.根据权利要求书2所述的高效模拟爆炸荷载下钢筋混凝土构件动态响应的方法，其特征在于，相关参数α的求解公式为：

屈服应力时：

极限应力时：

4.根据权利要求书1所述的高效模拟爆炸荷载下钢筋混凝土构件动态响应的方法，其特征在于，步骤3的具体过程为：

步骤3-1、GUI界面插件读取步骤2生成文件中的数据，并且生成对应的命令流；

步骤3-2、绘制爆炸几何模型的CAD文件，并且将该文件导入软件ANSYS/LS-DYNA中；

步骤3-3、将步骤3-1中生成的命令流粘贴到软件ANSYS/LS-DYNA的命令流窗口，赋予爆炸几何模型材料属性；

步骤3-4、建立钢筋混凝土构件爆炸模型。