PBM算法在近场爆炸数值模拟中的运用研究

摘要

为探究爆炸粒子算法(PBM)在近场爆炸问题中的适用性，分别采用PBM法及任意拉格朗日-欧拉算法(ALE&S-ALE),开展AL-6XN不锈钢板近场爆炸的仿真模拟。结合T B?rvik的试验结果，对比了ALE、S-ALE和PBM方法的计算精确度和运算效率；采用PBM算法对不同爆心距的钢板近场爆炸工况进行仿真计算，分析了粒子总数和粒子个数比对PBM算法计算精度的影响；通过对150 mm爆心距、球状C4炸药近场爆炸场景进行仿真，分析了不同算法运算时效占比规律。结果表明：不同工况下PBM算法得到的钢板挠度最大误差为20%,离散系数0.12,优于ALE和S-ALE算法；相同的网格划分，PBM算法运算用时仅为ALE和S-ALE算法的十分之一；粒子总数一定时，粒子数量比越接近粒子质量比或粒子个数比一定，粒子总数越多，PBM算法精度越高，模拟效果越好。

关键词

近场爆炸 / 数值模拟 / 模拟方式 / 任意拉格朗日-欧拉算法 / PBM算法