一种PBX炸药颗粒压制成型数值模拟自动化建模方法及系统技术方案

技术编号:14951547 阅读:13 留言:0更新日期:2017-04-02 04:01
本发明专利技术公开了一种PBX炸药颗粒压制成型数值模拟自动化建模方法及系统,属于PBX炸药颗粒压制成型数值模拟方法。根据PBX炸药显微照片,得到真实的PBX炸药细观结构,通过数据处理模块输入模拟参数,通过模型处理模块进行建模处理,结合数据处理模块中用户输入的模拟参数得到计算模型;建模结果通过脚本文件生成模块转化为数值模拟软件脚本语言代码,输出为脚本文件,实现PBX炸药颗粒压制成型数值模拟自动化建模。利用该自动化建模方法,可以利用良好的用户界面为用户提供一种更加方便的建模途径,易于上手;自动完成数值模拟软件语言脚本的输出,保存为可被数值模拟软件直接运行的文件;提高建模工作效率与模型解算准确率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种炸药颗粒压制成型移动数值模拟方法,特别是一种炸药颗粒压制成型数值模拟模型的自动化建模。
技术介绍
塑料粘接炸药(Plastic-bondedexplosives,简称PBX)是一类由高能炸药晶体、粘接剂等多种成分组成的混合物,可通过浇铸或压制等成型方法制成型,是制备炸药元件的主要方法之一。采用各种炸药颗粒压制数值模拟软件(如NairnMPM、Uintah等)能够计算炸药各部分力学参量变化,得到压制成型过程中数值物理图像,分析炸药压制过程中细观的力学行为,能够为炸药压制成型工艺和提高炸药元件质量提供理论依据。现阶段炸药压制成型模型研究中,北京理工大学的陈朗等建立了炸药颗粒自由堆积计算模型,对炸药颗粒尺寸和位置的采取随机分布方式。而这种模型与真实的炸药颗粒状态有一定的误差,不能对炸药压制成型进行全面、高效、准确的模拟计算。另外,目前通用的炸药压制成型数值模拟软件,(如NairnMPM)是应用命令驱动的动而非菜单驱动的计算程序,这就决定了它在建模过程中具有如下缺点:(1)入门难度较高,不易上手,人机界面不友好;(2)操作复杂,无法及时实现交互更改;(3)需要做大量繁复的工作和命令输入,费时费力;(4)人工建模与输入极易出错。这些都在无形中增加了用户使用软件进行数值模拟的难度。
技术实现思路
针对炸药压制成型数值模拟软件在建模方面不足,本专利技术提供了一种炸药压制成型数值模拟模型的自动化建模方法及系统。炸药压制成型数值模拟自动化建模方法通过对建模任务进行细分,并具体到模块,根据建模的步骤调用不同模块,实现炸药压制成型模型的自动化建立,采用的技术方案如下:一种PBX炸药颗粒压制成型数值模拟自动化建模方法,包括以下步骤:步骤一,根据PBX炸药显微照片,得到真实的PBX炸药细观结构,获取原始数据,作为模拟参数进行输入,所述原始数据包括炸药颗粒数量、炸药颗粒厚度及其力学性质。步骤二,将步骤一所得原始数据进行建模处理,获得炸药颗粒压制模型,所述炸药颗粒压制模型包括炸药颗粒计算模型及炸药颗粒力学模型。步骤三,保存步骤二所得炸药颗粒压制模型。步骤四,根据步骤二所得炸药颗粒压制模型生成数值模拟软件语言脚本代码,并生成输出文件。具体地,步骤二中所述炸药颗粒计算模型,包括直角坐标系下炸药颗粒圆心坐标、粒径长度、刚性加压面和模具坐标运算。进一步,步骤二中所述炸药颗粒力学模型,包括以下三类数据:A炸药颗粒的材料模型选择、体积模量、剪切模量、泊松比、密度、摩擦系数、屈服力。B刚性加压面和模具的材料模型选择、以及加压面运动方向及初始速度。C初始状态下模型边界处的应力值及数值模拟过程中所允许的边界位移状态。本专利技术的具体实施例中,步骤五中所述文件为数值模拟软件可执行的脚本语言文件。一种PBX炸药颗粒压制成型数值模拟自动化建模系统,包括数据处理模块、模型处理模块和脚本文件生成模块;其中所述数据处理模块根据PBX炸药显微照片,得到真实的PBX炸药细观结构,获取原始数据作为模拟参数,进行模拟参数的数据的输入,并对模型处理模块处理得到的炸药颗粒压制模型进行保存,所述原始数据包括炸药颗粒数量、炸药颗粒厚度及其力学性质。所述模型处理模块对数据处理模块获得的模拟参数进行建模运算,获得炸药颗粒压制模型;包括炸药颗粒近似为球形粒子后的坐标点运算、粒径长度运算、及刚性加压面和模具坐标运算三个子模块。所述脚本文件生成模块根据炸药颗粒压制模型生成脚本代码,并输出,包括模型框架输出、力学性质赋值输出、边界条件及初始化输出三个子模块。本专利技术的优点及有益效果如下:有益效果:由于采用了上述方案,根据PBX炸药显微照片,得到真实的PBX炸药细观结构,通过数据处理模块输入模拟参数数据,通过模型处理模块进行建模处理,结合数据处理模块中用户输入的模拟参数得到计算模型;建模结果通过脚本文件生成模块转化为数值模拟软件脚本语言代码,输出为脚本文件,从而实现PBX炸药颗粒压制成型数值模拟自动化建模。分析对模型进行自动化建模的机理,构建基于炸药压制模型的自动化建模方法,具有模型数据的输入、输出、自动化计算、导出具有内部逻辑性的可在炸药颗粒压制数值模拟软件中执行的脚本文件等功能,从而实现PBX炸药颗粒压制模型的快速、准确建立。炸药颗粒压制数值模拟自动化建模方法通过将建模过程中的任务及步骤进行细分,通过良好的用户界面,可使建模工作易于上手;根据真实炸药细观结构,利用球形粒子近似的算法,自动计算出PBX炸药颗粒的坐标及粒径等计算模型所需数据;最后完成数值模拟软件语言输出,并保存为可被执行的脚本文件。因此,炸药压制数值模拟自动化建模方法可节省大量建模工作量、提高工作效率,同时也提高了模型解算的准确率。优点:炸药颗粒压制数值模拟自动化建模方法主要为PBX炸药压制成型数值模拟的建模而设计,相较于其他自动化建模方法,能够更好的满足了PBX压制成型模拟的需求,平台的移植更好,能够使其在离开Java操作环境的情况下仍可正常运行。而在建模方法上,相对于压制数值模拟中较常用的炸药颗粒尺寸和位置的随机分布建模方法,自动化建模方法所建立的模型更接近实际PBX炸药细观结构。通过界面输入模拟参数和自动计算PBX炸药颗粒的坐标及粒径的方法,使炸药颗粒压制模拟模型建立过程中的大量工作由相应的模块来完成,可以极大地简化建模的难度,同时提高建模的准确度和速度。良好的用户界面使建模工作易于上手;自动完成数值模拟软件语言输出,并保存为可被调用的脚本文件;可提高建模工作效率与模型解算准确率。附图说明图1是PBX炸药颗粒压制成型数值模拟自动化建模方法流程图;图2是PBX炸药颗粒压制成型数值模拟自动化建模方法的模块结构图;图3本专利技术PBX炸药颗粒模型应用粒子球形近似方法前后对比图;图4是得到PBX颗粒压制计算模型具体步骤流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的一个实施例作进一步的描述:实施例1:如图2,炸药压制成型数值模拟自动化建模方法通过对建模任务进行细分,并具体到模块,根据建模的步骤调用不同模块,实现炸药压制成型模型的自动化建立;包括三个模块,分别为:模块一、数据处理模块;模块二、模型处理模块;及模块三、脚本文件生成模块。模块一,数据处理模块具有用户界面、软件接口、数据保存三个子模块,进行模拟参数的数据的输入与模型结果的保存工作,并提供易于操作的用户界面。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PBX炸药颗粒压制成型数值模拟自动化建模方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一,根据PBX炸药显微照片,得到真实的PBX炸药细观结构,获取原始数据,作为模拟参数输入,所述原始数据包括炸药颗粒数量、炸药颗粒厚度及其力学性质;步骤二,将步骤一所得原始数据进行建模处理,获得炸药颗粒压制模型,所述炸药颗粒压制模型包括炸药颗粒计算模型及炸药颗粒力学模型;步骤三,保存步骤二所得炸药颗粒压制模型;步骤四,根据步骤二所得炸药颗粒压制模型生成数值模拟软件语言脚本代码,并生成输出文件。

【技术特征摘要】
1.一种PBX炸药颗粒压制成型数值模拟自动化建模方法,其特征在于:包
括以下步骤:
步骤一,根据PBX炸药显微照片,得到真实的PBX炸药细观结构,获取原
始数据,作为模拟参数输入,所述原始数据包括炸药颗粒数量、炸药颗粒厚度
及其力学性质;
步骤二,将步骤一所得原始数据进行建模处理,获得炸药颗粒压制模型,
所述炸药颗粒压制模型包括炸药颗粒计算模型及炸药颗粒力学模型;
步骤三,保存步骤二所得炸药颗粒压制模型;
步骤四,根据步骤二所得炸药颗粒压制模型生成数值模拟软件语言脚本代
码,并生成输出文件。
2.根据权利要求1所述一种PBX炸药颗粒压制成型数值模拟自动化建模方
法,其特征在于:步骤二中所述炸药颗粒计算模型,包括直角坐标系下炸药颗
粒圆心坐标、粒径长度、刚性加压面和模具坐标运算。
3.根据权利要求1所述一种PBX炸药颗粒压制成型数值模拟自动化建模方
法,其特征在于:步骤二中所述炸药颗粒力学模型,包括以下三类数据:
A炸药颗粒的材料模型选择、体积模量、剪切模量、泊松比、密度、摩擦
系数、屈服力;
B刚性加压面和模具的材料模...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐红周俊辉袁帅豆育升
申请(专利权)人:重庆邮电大学
类型:发明
国别省市:重庆;50

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1