钢结构仓库爆炸冲击损伤仿真

CONWEP模型简介:

CONWEP模型考虑空气的可压缩性与轻质的特点，忽略了空气的刚度与惯性效应，因此使用它进行空中爆炸分析时不用为空气介质建模，仅有结构模型参与爆炸响应计算就可以，这样在较高的精度范围内，大大节省了爆炸分析的计算量。

CONWEP模型定义界面

在Abaqus中，只需要定义起爆点、结构上的爆炸载荷作用面、爆炸类型和炸药的TNT当量即可，内置的CONWEP模型可以据此计算出爆炸载荷曲线中的载荷到达时间、最大超压、超压时间、指数衰减因子等参数。

以上是钢结构仓库部件示意图

我们再来看看CONWEP的模型，18×15×10m的钢结构仓库，主体承力框架包括工字梁 （ 2种尺寸 ） 、角钢和加强钢筋，外墙和屋顶为钢制波纹板，首先我们可以通过Abaqus/Standard计算仓库在自身重力作用下的结构刚、强度，然后再用Abaqus/Explicit计算不同TNT当量的爆炸载荷作用下结构的动力学响应。

分析结果如下:

Case A. 自重刚强度分析

分析结果：以上是自重下静力学变形云图

分析结果：以上是自重下静力学变形云图

爆炸仿真模拟

Case B. 10Kg TNT爆炸

起爆点位于仓库一侧的中间位置，距离侧面13m， 正对中间的 大梁立柱 。计算结果表明，起爆点侧面产生20cm左右的局部永久变形，整体未见损伤。

起爆点一侧墙面测点位移

Case C. 100Kg TNT爆炸

起爆点位于仓库一侧的偏后位置，距离侧面13m， 正对后边的大梁立柱。计算结果表明，起爆点侧面的波纹板产生大面积破坏，局部角钢、工字梁断裂。

Case C 起爆点位置示意图

结构大面积破坏

结构整体动态应力云图

钢架结构变形与损伤

CONWEP模型为爆炸分析提供了一种快捷的计算方式，但仅适用于空气中爆炸，而CEL方法可以模拟空中、水下近场爆炸问题。

其它爆炸仿真分析产品案例：

CEL大坝水下爆炸 

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建筑玻璃抗暴性能模拟