FEM of the month: ALE Container - Femto Engineering - Femto Engineering

FEM of the month: ALE Container

De finite element-analyse van deze maand bouwt voort op onze eerdere simulatie van een explosie in de vrije lucht in een zeecontainer door rekening te houden met vloeistof-structuurinteractie (FSI). Met behulp van de expliciete solver Radioss van Altair legt het model de interactie vast tussen de structurele respons van de container en de omringende luchtdynamica. Het doel van deze simulatie is om een methode te demonstreren voor het modelleren van explosies in een afgesloten ruimte met reflecties met behulp van Radioss.

Methodologie: Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE)

Om zowel de structurele componenten als de lucht nauwkeurig te simuleren, wordt de ALE-methode gebruikt.

  • Lagrangiaanse methode: het gaas beweegt mee met het materiaal, ideaal voor structurele elementen.
  • Eulerian methode: het gaas blijft vast terwijl de vloeistof erdoorheen beweegt.

ALE is een numerieke methode die kenmerken van beide methoden combineert.

Modelleringsdetails

De zeecontainer wordt gemodelleerd met behulp van 3D-schil- en 1D-balk-Lagrangiaanse elementen. De container is gemaakt van Cortenstaal met een elastisch-plastisch materiaalmodel dat breuk omvat. De verticale beweging van de container wordt aan de basis beperkt.
De lucht en het TNT zijn gemodelleerd met behulp van 3D-hexahedrale Euler-elementen. De luchtdynamica wordt bepaald door de ideale gaswet. De explosie wordt gesimuleerd met behulp van de Jones-Wilkins-Lee (JWL)-toestandsvergelijking, die de detonatieproducten van een vaste explosie beschrijft.

Interactie tussen vloeistof en structuur

Een gekoppelde Eulerian-Lagrangian (CEL)-interface verwerkt de interactie tussen de explosiegolf die door de lucht reist en de structuur van de container. Dit is een op strafpunten gebaseerde koppelingsmethode. Dit betekent dat de vloeistof de vaste structuur kan binnendringen. Op basis van de penetratie en stijfheid van de interface wordt een kracht uitgeoefend op de vaste structuur. Zowel het gaas in de buurt van de interface als de interfaceparameters hebben een aanzienlijke invloed op de resultaten.

Resultaten en visualisatie

Onze video laat de overdruk in de lucht en de explosiedruk op de container zien, maar het model geeft ook inzicht in spanningen en vervormingen, naast andere parameters.

januari 22, 2025
Hoe kunnen wij u helpen?

Heeft u vragen of interesse in één van onze diensten? Neem dan vrijblijvend contact met ons op. Wij helpen u graag.

over ons

Bij Femto Engineering helpen we bedrijven hun innovatieve ambities te bereiken met specialistische engineering consultancy, software en R&D.
Wij zijn Siemens DISW Expert Partner voor Simcenter Femap, Simcenter 3D, Simcenter Amesim, Simcenter STAR-CCM+ en SDC Verifier. Neem contact met ons op en laat CAE software voor u werken.

Privacy policy

×

Loop voorop in FEA & CFD

Schrijf je nu in voor onze nieuwsbrief en ontvang maandelijks FEA kennis, nieuws en tips gratis in je inbox.