LSDYNA成層式組合結構抗彈體斜侵徹

嚴老師

2021年8月3日 18:26

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1，項目概述

在軍工防護中，成層式蜂窩組合結構具有較好的抗侵徹性能，模型包括底部正交的薄板（內部填充土壤），頂部為蜂窩板，蜂窩內填充混凝土材料。通過仿真分析，獲取成層式蜂窩組合結構的坑彈侵徹性能，以及觀察彈體的侵徹路徑。

2，幾何模型建立及處理

首先在WORKBENCH中建立幾何模型，模型包括：1子*彈，2混凝土，3蜂窩鋼板，4上板，5承載板，6下板，7土壤。其中蜂窩及承載板及上下板模型如下：

3，材料

子*彈采用JC本構；蜂窩板等金屬板采用含塑性應變失效的彈塑性本構（3號），土壤采用帶失效的mat_soil_concrete本構；混凝土采用帶失效的JHC本構，各材料本構如下：

$子*彈

*MAT_JOHNSON_COOK

1 7.83 0.77

7.920E-03 5.100E-03 0.260 0.140E-01 1.03 0.1793E+04 294 0.10E-05

0.477E-05 -9.00E+00 3.00 0.00 0.80 0.00 0.00 0.00

0.00

*EOS_GRUNEISEN

1 0.4569 1.490 0.00 0.00 2.17 0.46 0.00

1.00

$混凝土

*MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CONCRETE

$mid，ro，g，a，b，c，n，fc

2,2.61,0.1049,0.32,1.76,0.0127,0.79,76.13e-5

$t，epsd，efmin，sfmax，pc，uc，pl，ul

7.63e-5,1e-6,0.00465,7,2.54e-4,0.00167,8e-3,0.08

$d1，d2，k1，k2，k3，fs

0.013,1,0.81,-0.91,0.89,0

*mat_add_erosion

2,1234,3e-4,1234,0,0,0,0

-3e-4,1234,1234,1234,1234,1234,1234,1234

*MAT_PLASTIC_KINEMATIC

3 7.80 2.10 0.300000 0.235E-02 0.630 0.00

0.00 0.00 0.150

*MAT_PLASTIC_KINEMATIC

4 7.80 2.10 0.300000 0.235E-02 0.630 0.00

0.00 0.00 0.150

*MAT_PLASTIC_KINEMATIC

5 7.80 2.10 0.300000 0.235E-02 0.630 0.00

0.00 0.00 0.150

*MAT_PLASTIC_KINEMATIC

6 7.80 2.10 0.300000 0.235E-02 0.630 0.00

0.00 0.00 0.150

$土壤

*mat_soil_concrete

7 2.50 0.125 0.1667 11 12 13 14

-2E-05 0.00 0.3 1

*DEFINE_curve

0.0 0.0

0.0953 0.023

0.1823 0.065

0.2624 0.13

0.3365 0.175

0.4055 0.225

0.47 0.35

*DEFINE_curve

0.0 0.0

0.004 0.0024

0.008 0.0055

0.0120 0.0095

0.0140 0.0126

0.0180 0.0155

0.100 0.0155

*DEFINE_curve

0.0 0.0

1.5E-4 0

1.0E-3 0.04

1.0E-2 0.49

1.0E-1 4.9

*DEFINE_curve

0.0 0.01

1.5E-4 0.01

1.0E-3 0.05

1.0E-2 0.50

1.0E-1 5.00

4，有限元網格

為了獲取精確的計算結果，網格需要較小，劃分的網格如下圖所示，共26萬網格。

5，單元

均采用lagrange單元算法，計算過程中，防止負體積，需要將時間步因子縮小，如采用0.5左右的因子。

*SECTION_SOLID

1 1

6，part

各部件如下圖所示，共7個part。分別為子*彈、混凝土、蜂窩板、上板、加載板、下板、土壤。

*PART

Part 1 for Mat 1 and Elem Type 1

1 1 1 1 0 0 0

*PART

Part 2 for Mat 2 and Elem Type 1

2 1 2 0 0 0 0

*PART

Part 3 for Mat 3 and Elem Type 1

3 1 3 0 0 0 0

*PART

Part 4 for Mat 4 and Elem Type 1

4 1 4 0 0 0 0

*PART

Part 5 for Mat 5 and Elem Type 1

5 1 5 0 0 0 0

*PART

Part 6 for Mat 6 and Elem Type 1

6 1 6 0 0 0 0

*PART

Part 7 for Mat 7 and Elem Type 1

7 1 7 0 0 0 0

7，接觸及連接關系

子*彈與蜂窩組合結構之間為侵蝕接觸，各板之間為綁定接觸；

*CONTACT_AUTOMATIC_GENERAL

0 0 0 0

0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0 0.000 0.1000E+08

*CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE

2 1 3 3 0 0 0 0