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A computationally efficient plastic substructure method for multi-scale explosion analysis
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PRE
AI
DOI：10.1016/j.ijsolstr.2026.114191.png)
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摘要
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准确模拟土工介质中大规模爆炸下的非线性波传播仍因网格分辨率与计算成本间的矛盾而面临严峻挑战。为解决此瓶颈，本研究提出了一种塑性子结构方法，强制实现近场爆轰动力学与远场传播的物理和数值解耦。通过在传统子结构框架中引入弹性过渡层，该方法有效隔离了内部路径依赖的塑性变形历史与等效荷载计算。这一创新使精细网格的截断边界从远场弹性区（约120倍缩放半径）显著收缩至破碎或塑性区界面（约40倍缩放半径），从而大幅提升计算效率。2D裂纹传播与3D波场的对比验证表明，所提方法纠正了传统方法固有的严重畸变误差，并以卓越保真度捕捉了复杂断裂模式和非线性波传播。所建立的理论框架为复杂工程场地下多场景条件的大规模爆炸非线性动态分析提供了理论可靠且数值高效的解决方案。
Keyword:
Explosion response analysis
Plastic wave field
Explosive source substructure
Equivalent explosive load
Multi-scale analysis
期刊
IF:
3.8
论文数:
1.2W
被引数:
3.1W
机构
引用论文
Vivarelli, G.; Qin, N.; Shahpar, S. A Review of Mesh Adaptation Technology Applied to Computational Fluid Dynamics. Fluids 2025, 10, 129. [Google Scholar] [CrossRef]Vivarelli, G.; Qin, N.; Shahpar, S. 计算流体动力学中网格自适应技术的综述. Fluids 2025, 10, 129. [Google Scholar] [CrossRef].png)
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