基于ANSYS/LS-DYNA 的鋼板炸點痕跡量化特征研究

賀 矗

（中國刑事警察學院，遼寧 沈陽110854）

1 研究背景

爆炸現場中最主要的爆炸痕跡區域即為炸點，它是由于爆炸源猛炸作用而形成的，是介質和現場物體被破壞最明顯的部位，是爆炸現場中最明顯、最具特征的一種爆炸痕跡，其它一些爆炸痕跡以及爆炸殘留物、遺留物、拋出物等，都是以炸點為中心呈輻射狀分布的，其分布狀態受爆源的原始位置和結構影響。因此，確定了炸點，就確定了爆源的位置，進而以炸點為中心，尋找和勘驗其它爆炸痕跡；同時，也只有確定了炸點，才能判斷炸點類型，獲得有關爆炸犯罪的各種信息［1］。本文以鋼板為研究對象，通過ANSYS/LS-DYNA 軟件來模擬爆炸過程，分析炸點痕跡量化特征，具有極其重要的意義。

2 鋼板炸點痕跡數值模擬研究

2.1 模型構建

2.1.1 定義材料參數

（1）TNT：本次模擬中采用散裝TNT，密度約為1g/cm3。本文模擬中TNT 炸藥采用MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN 關鍵字進行定義，用JWL（Jone-Wilkins-lee）狀態方程描述［2］。

（2）本文采用理想空氣模型，空氣密度為(1.29×10-3)g/cm3。理想多方氣體狀態方程是狀態方程的一種較為簡單的形式，常用于空氣運動的模擬。空氣狀態方程采用MAT_NULL 模型，采用EOS_LINEAR_POLYNOMIAL 狀態方程來描述［3］。

（3）由于鋼板的屈服應力與應變率成正比，而應變率效應是爆炸沖擊載荷下金屬介質變化的顯著特征，因此鋼板的材料強度表征采用JOHNSON_COOK 方程。狀態方程使用GRU?NEISEN來描述。

2.1.2 建模

為了真實模擬爆炸作用下的鋼板破壞情況，模型構建中除了炸藥——鋼板模型外，加入了空氣域，同時為減少運算量和后處理時間，簡化模型并構建四分之一模型。……