子彈侵徹的案例
LS-DYNA侵徹分析—子彈穿靶模型
侵徹是可以運用LS-DYNA軟件進行分析的一類典型非線性動力問題，在實際工程中有廣泛的運用。本文以一顆子彈擊穿雙層鋼板的動力問題分析為例介紹侵徹分析的實現方法。以workbench17.0版本為前處理工具，建立分析模型并導出K文件，對導出的K文件做必要的修改，然后提交給LS-DYNA求解器進行求解，最后在LS-PrePost中對分析結果進行相關后處理。
1、問題描述
直徑15mm、長45mm的子彈以1000m/s的初始速度垂直射向兩層鋼板，鋼板尺寸均為150mmX150mm，厚度均為8mm，鋼板間距為55mm，具體尺寸詳下圖1所示：
圖1 子彈及鋼板幾何尺寸（單位：mm）
2、建立分析模型
首先，在Workbench中創建一個Explicit Dynamics(LS-DYNA Export)項目，如下圖2所示：
圖2 顯示動力學分析系統
雙擊A2 Engineering Data單元格，進入材料編輯截面，選擇Explicit Materials材料分組，選擇STEEL 1006型鋼材，該類型的鋼采用Johnson Cook模型定義材料的強度，Johnson Cook模型適用于高應變率材料行為，對于子彈擊穿鋼板問題采用該模型是合適的。
展開 基于ANSYS WorkbehcnLS-DYNA和Explicit Dynamics侵徹分析子彈穿靶 ￥4
侵徹是可以運用LS-DYNA和Explicit Dynamics軟件進行分析的一類典型非線性動力問題，在實際工程中有廣泛的運用。本文以一顆子彈擊穿雙層鋼板的動力問題分析為例介紹侵徹分析的實現方法。以workbench9.0版本基礎，調用LS-dyna模塊和Explicit Dynamics模塊進行計算并對結果進行比較。
1、問題描述
直徑15mm、長45mm的子彈以1000m/s的初始 n速度垂直射向兩層鋼板，鋼板尺寸均150mmX150mm，厚度均為8mm，鋼板間距為55mm，具體尺寸詳下圖1所示：
圖1 子彈及鋼板幾何尺寸（單位：mm）
建立模型
選擇Explicit Materials材料分組，選擇STEEL 1006型鋼材，該類型的鋼采用Johnson Cook模型定義材料的強度，Johnson Cook模型適用于高應變率材料行為，對于子彈擊穿鋼板問題采用該模型是合適的。另外，子彈穿靶過程中伴隨著部分材料失效的行為，因此還需要添加材料失效模型，Workbench中提供多種材料失效模型，在這里我們選擇Johnson Cook失效模型。
分別建立兩組模型，一個了子彈穿透一塊鋼板，另一組是子彈穿透兩塊鋼板。
第一組分析，先抑制住第二塊板，鋼板材料選擇成STEEL 1006，子彈選擇成rigid。顯式分析，單元為一階單元。鋼板層數一般要大于兩層，以防止沙漏現象。體與體的接觸選擇成frictional接觸，摩擦系數設置0.15，動力摩擦系數設置0.1。當然也可以由于模型的對稱性，建立1/4模型進行計算。本案例是全模型。仿真時間為6e-5s。初始速度的添加必須在是initial condition下添加進行初始速度添加，而不是在求解里添加強制速度，這個要重視。速度為1e6mm/s。這里的單位制是mms。鋼板四周固定約束。
展開 workbench 19.0動力學模塊
下面以子彈侵徹靶板為例說明下。
使用workbench-lsdyna
使用explicit dynamic
直接使用dyna
1、首先在擴展中選擇添加workbench lsdyna模塊，選擇相應的材料，建立幾何模型。
進入到dm中，根據需求，添加相應的初始條件：
3、點擊solve可直接求解。
4、也可以直接輸出K文件。
有興趣的可自行嘗試下。
dyna_focus案例集錦四——sph案例
粉塵爆破
水滴石穿
子彈侵徹
高低位水位流動
水射流輔助破巖
鳥撞葉片模擬
水滴入水模擬
申明：部分案例為協助他人一起完成
【12月19-22日 北京】LS-DYNA跌落、沖擊與爆炸顯示動力學專題
練習-3：侵徹的優化設計
通過建立2D彈丸侵徹靶板模型，通過改變CRH參數，結合Design Exploration探討子彈的CRH對與侵徹剩余速度的影響
Workbench lsdyna
模塊
1、 Workbench LS-DYNA中的建立流程
2、 Workbench LS-DYNA中的關鍵字及注意事項
3、 Workbench LS-DYNA重啟動技術
4、 Workbench LS-DYNA導出K文件及K文件修改
5、 插入命令行在Workbench LS-DYNA中的應用
6、 Workbench LS-DYNA中接觸定義與修改
7、 Workbench Explicit Dynamics、Autodyn、Workbench LS-DYNA模塊之間相互轉化
8、 Workbench ls-dyna Drop-test功能
9、 幾何填充技術應用與爆炸結果映射技術
10、LS-DYNA中的SPH、SALE、DEM方法應用
11、Prepost前后處理介紹（K文件的拆分、關鍵字添加、節點及單元選擇等）
練習-1：破片侵徹混凝土靶
練習-2：EFP成型及金屬射流成型
練習-3：子彈侵徹混凝土靶及鋼筋 混凝土靶SPH、DEM方法
練習-4：電視機跌落（Drop-test）
練習-5：cable繩索單元應用
練習-6：小船落水的流固耦合
展開 Abaqus，請推開這扇認識世界的大門
來源：小同人工作室
材料失效
子彈侵徹模擬
這個問題源于軍工行業，一般用LS-Dyna模擬比較多，畢竟人家材料庫和顯式算法是全球翹楚。Abaqus當然也能算，計算關鍵主要有兩點：
需要定義材料失效（element delation），并且一定要勾選field output中的status，否則后處理的odb文件無法顯示單元刪除的效果；
顯式求解，通用接觸。
