基于ALE爆炸圓柱殼的自然破片破碎效果不符實(shí)際的探討及請教? 50
本人最近在做爆炸載荷下的材料失效,圓柱殼為非金屬材料,因此我用的是mat_plastic_kinematic塑性隨動模型,其結(jié)果如圖1所示。
這個(gè)破碎效果與收集破片后的形狀很相似,但是數(shù)據(jù)結(jié)果中超壓峰值、破片速度比試驗(yàn)結(jié)果小了3-4倍左右。因此我重新查閱了含鋁炸藥的相關(guān)文獻(xiàn)參數(shù)。將JWL方程中的中壓比例系數(shù)調(diào)高了一些。數(shù)據(jù)結(jié)果與試驗(yàn)比對符合較好,但是失效效果卻不太理想,自然破片過于規(guī)則。如圖2所示。
根據(jù)損傷力學(xué)原理,薄壁圓柱殼自然破片之所以會呈現(xiàn)不規(guī)則的破碎,從細(xì)觀上主要是由于材料(注塑成型及冷凝后的)晶體排列的不規(guī)則以及微孔洞造成的,以至于在此材料力學(xué)性能上呈現(xiàn)出了無規(guī)律的弱化點(diǎn),因此從宏觀上就出現(xiàn)了破片的不規(guī)則形狀以及隨機(jī)的破片分布現(xiàn)象,查閱過部分用autodyn仿真的文獻(xiàn),其中可以選擇如mott分布的破碎效果。但是對于ls-dyna卻沒有這個(gè)選項(xiàng)。因此想請教一下各位力學(xué)學(xué)霸及仿真大神,ls-dyna中如何在自然破片破碎中體現(xiàn)出這種隨機(jī)性呢?為何裂紋走向均是平行于對稱軸線的直線,這與實(shí)際不符合呀?
我所用的隨動塑性模型看了手冊,只有一個(gè)等向強(qiáng)化和隨動強(qiáng)化的參數(shù)設(shè)置介紹,如圖3所示,對于材料失效裂紋卻很少提到。
而失效erosion關(guān)鍵字也僅僅是失效準(zhǔn)則的選擇及使用介紹而已,如果想要真正模擬出自然破片無規(guī)律那種破碎效果請問該如何解決呢?如果涉及到材料二次開發(fā),請問該如何著手,我用的建模仿真是hypermesh-prepost-ls-dyna 971(ANSYS APDL建模太不方便,放棄了),并且學(xué)習(xí)階段用的是D版本(你懂的),因此不知道該怎么解決,之前看到有人提到用正版ansys/ls-dyna可以導(dǎo)出k對材料本構(gòu)進(jìn)行二次開發(fā),但網(wǎng)上這類方法介紹不夠細(xì),如果我用hypermesh/prepost/../ls-dyna 971這套流程,請問能夠解決嗎?
另外,由于超壓及破片速度能和試驗(yàn)對上,我認(rèn)為炸藥數(shù)據(jù)應(yīng)該問題不大了,如果不進(jìn)行二次開發(fā),僅適當(dāng)調(diào)整材料的失效參數(shù)(殼體材料斷裂伸長率已有一個(gè)范圍取值),假如能夠模擬出不規(guī)則破片的感覺的話,這個(gè)結(jié)果不知道又有沒有可信度呢?





















文獻(xiàn)里好多用SPH來計(jì)算的,可以看一下,人家的計(jì)算效果。