低速?zèng)_擊
關(guān)注創(chuàng)建者：320科技工作室 創(chuàng)建時(shí)間：2019-06-20
低速?zèng)_擊的視頻教程
縫合泡沫夾芯復(fù)合材料低速沖擊及沖擊后壓縮彎曲強(qiáng)度
縫合泡沫夾芯復(fù)合材料低速?zèng)_擊及沖擊后壓縮彎曲強(qiáng)度在ABAQUS中的實(shí)現(xiàn)過程，重點(diǎn)包含夾芯材料、縫線制作、低速?zèng)_擊、沖擊后強(qiáng)度等等
￥400 12分鐘 106播放
查看
ABAQUS復(fù)合材料修補(bǔ)層合板低速沖擊有限元分析（挖補(bǔ)修理）
ABAQUS復(fù)合材料修補(bǔ)層合板低速?zèng)_擊有限元分析（挖補(bǔ)修理）
免費(fèi) 16分鐘 257播放
查看
LS-DYNA案例課程-6（對(duì)預(yù)有應(yīng)力試件霍普金森桿實(shí)驗(yàn)（SHPB）的仿真）
霍普金森桿實(shí)驗(yàn)（SHPB）多見于各高校和科研院所，常用于測(cè)試材料的屬性，是典型的低速?zèng)_擊。有時(shí)還需要對(duì)試件預(yù)加應(yīng)力，這涉及到顯式分析與隱式分析的轉(zhuǎn)換。本課程進(jìn)行逐步實(shí)例操作，以期給大家有所啟示。
￥218 22分鐘 1628播放
查看
低速?zèng)_擊的實(shí)例教程
關(guān)鍵詞：ABAQUS VUMAT，低速?zèng)_擊，接觸力，失效，層合板
復(fù)合材料無論是從仿真角度還是從試驗(yàn)角度，都是個(gè)金字塔式的研究。Step by step，環(huán)環(huán)相扣，缺一不可。
最近遇到很多學(xué)生都在做復(fù)合材料低速?zèng)_擊失效的分析。而在做沖擊分析之前，還得把材料的各個(gè)方向的靜強(qiáng)度、模量分析好，或者通過試驗(yàn)得到準(zhǔn)確的參數(shù)。
這樣拉伸、壓縮、剪切，不同方向都來一遍，工作量還是很大的。拿到這些基本參數(shù)后，才能開展沖擊仿真。
沖擊仿真，無論是想把失效形式、失效分布模擬出來，還是把接觸力響應(yīng)曲線模擬出來，都很有難度。這是由接觸問題本身的復(fù)雜性以及試驗(yàn)的分散性決定的。并且，顯示動(dòng)力學(xué)求解速度慢，計(jì)算耗時(shí)長(zhǎng)，仿真結(jié)果影響因素多。
因此，想把各個(gè)參數(shù)或者邊界條件都摸清楚，讓仿真能夠復(fù)現(xiàn)試驗(yàn)，需要足夠的耐心，足夠的時(shí)間，和一臺(tái)配置還不錯(cuò)的計(jì)算機(jī)。
本文我們結(jié)合一個(gè)論文的算例，采用ABAQUS VUMAT 給出低速?zèng)_擊下的層合板失效分析結(jié)果。
模型與參數(shù)
鋪層：16層，單層厚度0.1325mm。[0/±22.5/±45/±77.5/90]s。
層合板尺寸：150mm×100mm。
沖頭：2.077kg，R=8mm。
編輯
跳轉(zhuǎn)
材料是碳纖維復(fù)合材料，參數(shù)如下：
邊界條件與載荷
沖擊能量：11J，換算成沖擊速度是3.2546m/s。
約束：實(shí)際試驗(yàn)中，板子被放在一個(gè)鏤空的工裝上，125mm×75mm。因此仿真中，約束125mm×75mm之外的底部節(jié)點(diǎn)的厚度方向位移。
圖來源：譚建設(shè).復(fù)合材料層合板低速?zèng)_擊響應(yīng)的試驗(yàn)研究與仿真分析[D].上海交通大學(xué),2014.
展開 盡管如此，由于其易碎的性質(zhì)，當(dāng)受到低速?zèng)_擊(LVI)作用時(shí)，很容易分層。低速?zèng)_擊損傷會(huì)顯著降低復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)完整性和剩余機(jī)械性能，可導(dǎo)致層壓板的各種損壞，如基體開裂、脫粘、分層和纖維斷裂/失效。因此，在設(shè)計(jì)和制造這種結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮纖維增強(qiáng)塑料的面外響應(yīng)。關(guān)于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制造，通常使用各種纖維/織物，如碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)等，樹脂又分為熱固性或熱塑性。
碳纖維由于其優(yōu)異的面內(nèi)機(jī)械性能，如高剛度和強(qiáng)度，已被普遍用于制造航空航天結(jié)構(gòu)。然而，由于碳纖維的低韌性，它們?cè)?em>低速?zèng)_擊中表現(xiàn)出脆性行為，顯著降低了碳纖維復(fù)合材料的剩余壓縮性能，并威脅結(jié)構(gòu)的完整性。為了緩解這一問題，通常將采用與玻璃纖維等其他纖維混合，這可以增加柔韌性，從而提高沖擊性能。此外，還可以降低成本。
復(fù)合材料力學(xué)微信公眾平臺(tái)：讓更多人了解你的研究成果
目前文獻(xiàn)中關(guān)于低速?zèng)_擊的研究大多數(shù)都是針對(duì)熱固性復(fù)合材料。熱固性樹脂在中高固化溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)異的面內(nèi)機(jī)械性能，但它們的抗沖擊性能很差。熱塑性復(fù)合材料是未來的整體發(fā)展趨勢(shì)，還可以回收利用，與熱固性復(fù)合材料層壓板相比，熱塑性復(fù)合材料層壓板具有良好的損傷容限和抗沖擊性能。
然而，由于傳統(tǒng)熱塑性樹脂(如PEEK聚醚醚酮)常溫下呈現(xiàn)固態(tài)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高，不能使用真空輔助樹脂浸漬(VARI)工藝，因?yàn)檫@些樹脂需要達(dá)到高溫才能流動(dòng)，因此只能通過使用昂貴的設(shè)備和高加工溫度來實(shí)現(xiàn)熱塑性復(fù)合材料的制造。為了解決這個(gè)問題，Arkema公司最近推出了一種新型丙烯酸甲基丙烯酸甲酯熱塑性樹脂Elium，它在室溫下是液態(tài)的，可用于VARI工藝，以提高生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)力和制造成本。
目前，針對(duì)在室溫下制造的熱塑性復(fù)合材料層壓板的低速?zèng)_擊行為研究甚少。
展開 土耳其航空航天工業(yè)/中東技術(shù)大學(xué)在這項(xiàng)研究中，通過使用 MSC Dytran 的顯式有限元分析，研究了無人駕駛微型飛行器對(duì)土壤和剛性地面的低速?zèng)_擊的腹部著陸。
MSC Dytran
簡(jiǎn) 介
在這項(xiàng)研究中，通過使用 MSC Dytran 的顯式有限元分析，研究了無人駕駛微型飛行器對(duì)土壤和剛性地面的低速?zèng)_擊的腹部著陸。微型無人機(jī)在其腹部降落在礫石、瀝青、水泥、草地和硬土上時(shí)，由于陣風(fēng)等人無法控制的原因，在著陸過程中可能會(huì)受到低速?zèng)_擊。因此，該研究的主要目的是研究低速?zèng)_擊載荷對(duì)飛行器結(jié)構(gòu)的影響，并為設(shè)計(jì)過程做出貢獻(xiàn)。分別針對(duì)機(jī)身和機(jī)身-機(jī)翼組合有無內(nèi)部加強(qiáng)件進(jìn)行了微型無人機(jī)的低速?zèng)_擊分析，并檢查了向分析模型添加不同子結(jié)構(gòu)的效果。通過顯式有限元分析，確定了實(shí)際飛行試驗(yàn)中機(jī)身與后尾梁之間因硬著陸而經(jīng)常出現(xiàn)的、事先無法預(yù)測(cè)的損傷區(qū)。通過顯式有限元分析確定特定失效區(qū)域?yàn)楦倪M(jìn)設(shè)計(jì)提供了有價(jià)值的信息。
腹部著陸時(shí)的微型無人機(jī)
下圖顯示了腹部著陸時(shí)的微型無人機(jī)和損壞區(qū)域的位置以及硬著陸時(shí)經(jīng)歷的實(shí)際故障。
展開 ABAQUS導(dǎo)入初始場(chǎng)變量（預(yù)定義場(chǎng)）
通常利用ABAQUS計(jì)算時(shí)，需要多步驟分析，例如計(jì)算多次低速?zèng)_擊以及沖擊后壓縮等，下面詳細(xì)描述利用數(shù)據(jù)傳遞方法進(jìn)行多步驟分析。（建議購買視頻，視頻內(nèi)包含此帖子）
導(dǎo)入效果圖如下：
導(dǎo)入的損傷云圖
導(dǎo)入的應(yīng)力場(chǎng)
導(dǎo)入的位移場(chǎng)
分層損傷的導(dǎo)入
1. 計(jì)算完成后，新建一個(gè)ABAQUS 窗口，切記與上一步計(jì)算的ODB文件在同一個(gè)文件夾下，導(dǎo)入Part部件
低速?zèng)_擊建模-模型圖</p><p class="ql-align-justify"><strong style="color: rgb(61, 167, 66);">2.3 局部網(wǎng)格控制與鋪層自動(dòng)補(bǔ)齊</strong></p><p class="ql-align-justify"> 網(wǎng)格劃分：程序自動(dòng)識(shí)別沖擊中心區(qū)域（50×50 mm），并在此范圍內(nèi)執(zhí)行網(wǎng)格加密。用戶可獨(dú)立設(shè)置中心加密區(qū)與外圍粗化區(qū)的單元尺寸，兼顧計(jì)算精度與效率。所有實(shí)體層采用 C3D8R 減縮積分單元并激活單元?jiǎng)h除，內(nèi)聚力層采用 COH3D8 單元，沖頭則使用離散剛體單元 R3D4。網(wǎng)格劃分基于掃掠技術(shù)（Advancing Front）生成。</p><p class="ql-align-justify"> 鋪層邏輯：支持非對(duì)稱鋪層序列輸入，用戶通過逗號(hào)分隔輸入各層角度。若輸入角度數(shù)目少于設(shè)定的總層數(shù)，系統(tǒng)將自動(dòng)以 0° 鋪層補(bǔ)齊所缺層信息，避免因輸入遺漏導(dǎo)致模型鋪層角度不完整。
展開 
低速?zèng)_擊的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
低速?zèng)_擊仿真低速?zèng)_擊ABAQUS低速?zèng)_擊低速?zèng)_擊分析低速?zèng)_擊abaqus低速自動(dòng)車輛 爆炸落錘低速?zèng)_擊低速?zèng)_擊混凝土低速?zèng)_擊低速?zèng)_擊爆炸落錘低速?zèng)_擊低速?zèng)_擊混凝土低速?zèng)_擊低速?zèng)_擊氣凝落錘低速?zèng)_擊低速?zèng)_擊混凝土低速?zèng)_擊熱傳遞氣凝膠爆炸落錘低速?zèng)_擊低速?zèng)_擊混凝土低速?zèng)_擊沖擊模型低速?zèng)_擊 層合板沖擊模型 層合板低速?zèng)_擊低速?zèng)_擊 輸出沖擊力
低速?zèng)_擊的最新內(nèi)容
該工作圍繞碳纖維/環(huán)氧復(fù)合材料層合板的低速?zèng)_擊行為，系統(tǒng)比較了不同損傷起始準(zhǔn)則、損傷演化方法和界面模型的預(yù)測(cè)能力，旨在確定一種高精度的數(shù)值建模組合。
層合板低速沖擊仿真3個(gè)月前
關(guān)鍵詞：ABAQUS VUMAT，低速?zèng)_擊，接觸力，失效，層合板
復(fù)合材料無論是從仿真角度還是從試驗(yàn)角度，都是個(gè)金字塔式的研究。Step by step，環(huán)環(huán)相扣，缺一不可。
最近遇到很多學(xué)生都在做復(fù)合材料低速?zèng)_擊失效的分析。而在做沖擊分析之前，還得把材料的各個(gè)方向的靜強(qiáng)度、模量分析好，或者通過試驗(yàn)得到準(zhǔn)確的參數(shù)。
這樣拉伸、壓縮、剪切，不同方向都來一遍，工作量還是很大的。
然而，對(duì)于新能源汽車底護(hù)板防護(hù)所主要關(guān)注的低速?zèng)_擊、擊穿防護(hù)及能量吸收等場(chǎng)景，其主導(dǎo)的失效模式相對(duì)明確，通過合理的參數(shù)校準(zhǔn)與建模策略，MAT_58已被證明能夠提供足夠可靠的工程指導(dǎo)。
泡沫的沙漏</p><p>控制算法為：在低速?zèng)_擊問題中采用type6，系數(shù)為1；在高速?zèng)_擊問題中采用type2和3。</p><p>6、泡沫材料網(wǎng)格劃分采用四面體網(wǎng)格，單元算法為10，雖然這樣會(huì)導(dǎo)致材料相對(duì)比較剛性。</p><p>7、增大材料（泡沫材料57號(hào)材料）的阻尼系數(shù)，推薦采用系數(shù)為0.5。
復(fù)合材料沖擊與動(dòng)態(tài)響應(yīng)
6.1.結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)理論與 ABAQUS 動(dòng)力學(xué)分析工具
6.2.復(fù)合材料加筋板自由振動(dòng)分析(實(shí)例）
6.3.低速?zèng)_擊理論與沖擊后剩余壓縮強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)方法
6.4.復(fù)合材料沖擊損傷模型與仿真流程
6.5.復(fù)合材料加筋板低速?zèng)_擊過程模擬與剩余強(qiáng)度計(jì)算（實(shí)例）
6.6.高速?zèng)_擊問題概述與模擬策略
6.7.
低速?zèng)_擊理論與沖擊后剩余壓縮強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)方法
6.4.
復(fù)合材料沖擊損傷模型與仿真流程
6.5.
復(fù)合材料加筋板低速?zèng)_擊過程模擬與剩余強(qiáng)度計(jì)算（實(shí)例）
6.6.
高速?zèng)_擊問題概述與模擬策略
6.7.
2.復(fù)合材料沖擊動(dòng)力學(xué)合集及VUMAT子程序
包含計(jì)算合集中所有低速?zèng)_擊模型，VUMAT子程序，子程序使用方法以及子程序注釋，老師的主頁還有很多視頻演示，非常良心。
3.UMAT/VUMAT從入門到進(jìn)階子程序集合————復(fù)合材料系列
帖主分享的自己整理的子程序合集，包含基于不同失效準(zhǔn)則和不同損傷模型的UMAT/VUMAT源代碼。
同年，ZHOU Junjie等［11］利用宏觀力學(xué)分析模型對(duì)復(fù)合材料層合板的低速?zèng)_擊進(jìn)行模擬，通過試驗(yàn)證明宏觀力學(xué)模型的準(zhǔn)確性。
宏觀力學(xué)分析方法能夠很好地模擬復(fù)合材料的力學(xué)性能，為了充分發(fā)揮復(fù)合材料的潛在價(jià)值，需要對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能進(jìn)行深入研究。
復(fù)合材料的低速?zèng)_擊就屬于動(dòng)態(tài)分析問題。
動(dòng)態(tài)分析又分為隱式分析和顯式分析。在隱式分析中，結(jié)構(gòu)的剛度矩陣需要進(jìn)行多次生成和求逆，這使得分析求解成本大大增加，而且剛度退化和材料失效常常引起計(jì)算收斂問題。
然而熱固性復(fù)合材料的韌性不足，受低速?zèng)_擊載荷存在敏感的分層問題，限制了其在航空結(jié)構(gòu)上的進(jìn)一步應(yīng)用。
熱塑性樹脂由于本身的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)賦予其高韌性，使其復(fù)合材料相對(duì)傳統(tǒng)的熱固性復(fù)合材料具有更為優(yōu)異的性能，以及廣闊的應(yīng)用前景。
