撞擊
關(guān)注創(chuàng)建者：USim 創(chuàng)建時間：2021-01-29
撞擊的視頻教程
ABAQUS精品課A10—基于Johnson-Cook損傷模型的彈丸撞擊CFRP加固鋼板模擬
具體內(nèi)容如下： 1、建立CFRP加固鋼板撞擊有限元模型 2、Johnson-Cook損傷模型的設(shè)定 3、CFRP材料的模型參數(shù) 4、CFRP撞擊損傷、失效處理 5、CFRP每一層應(yīng)力和變形的查看 6、撞擊過程各部件接觸關(guān)系設(shè)置 7、單元刪除關(guān)鍵設(shè)置 8、關(guān)鍵曲線對比及后處理講解
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ABAQUS精品課A27—鋼筋混凝土梁在撞擊作用下混凝土破碎模擬
具體內(nèi)容如下： 1、鋼筋混凝土梁撞擊詳細(xì)建模過程 2、鋼材Johnson-Cook模型參數(shù)設(shè)置 3、基于CDP模型混凝土撞擊破碎設(shè)置 4、撞擊過程各部件接觸關(guān)系設(shè)置 5、關(guān)鍵曲線提取及后處理操作
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石子撞擊水面流體案例仿真分析
ABAQUS通過動力學(xué)模塊，對石子撞擊水面過程進(jìn)行有限元仿真分析，更加直觀的看到石子落水的狀態(tài)及效果。本案例石子采用立方體代替，以5m/s的初速度自由落體運動，撞擊水面并落入水中，可以看到水花濺起的效果。
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撞擊的實例教程
算例結(jié)果與分析
3.1 撞擊階段計算結(jié)果及分析
SACS軟件計算結(jié)果匯總?cè)缦拢?根據(jù)公式（1）撞擊總能量
SACS計算中每一步撞擊都會根據(jù)撞擊力計算出撞擊能量和結(jié)構(gòu)凹陷，由于撞擊力是初始值的倍數(shù)增加，當(dāng)計算的撞擊能量達(dá)到船舶撞擊能量3.78MJ時計算停止。故SACS計算的總能量會略高與公式（7）計算值。總撞擊力在低撞擊點和高撞擊點分別為22600KN,29800KN，桿件產(chǎn)生的凹陷值分別為16.95cm，7.13cm。撞擊力與桿件凹陷值關(guān)系曲線圖3.1和圖3.2。
撞擊低點導(dǎo)管架腿尺寸為?2604X45,撞擊高點導(dǎo)管架腿尺寸為?2604X80。很顯然得出結(jié)論：當(dāng)撞擊能量一定時，被撞擊桿件壁厚越大，產(chǎn)生的凹陷值越小。故在導(dǎo)管架平臺的設(shè)計中，可以通過增加腿壁厚來降低船舶撞擊造成的風(fēng)險。
圖3.1 低撞擊點撞擊力與桿件凹陷值曲線
圖3.2 高撞擊點撞擊力與桿件凹陷值曲線
3.2 撞擊后平臺結(jié)構(gòu)分析
導(dǎo)管架平臺在遭受撞擊后，桿件產(chǎn)生局部凹陷。撞擊后平臺結(jié)構(gòu)性能從兩方面來進(jìn)行分析。1）利用Dent tubular單元來模擬遭受撞擊產(chǎn)生凹陷的桿件。對整體結(jié)構(gòu)施加環(huán)境荷載，進(jìn)行在位情況下的靜力分析，驗證結(jié)構(gòu)在操作工況下的安全性。2）使用SACS軟件的COLLAPSE模塊進(jìn)行平臺倒塌分析計算。
展開 接下來我們設(shè)置電池包各零件間及撞擊體與防撞梁間接觸，首先鼠標(biāo)右擊Connections，然后左鍵點擊Insert，再點擊Connection Group，
接著將撞擊體隱藏，隱藏步驟如下圖，首先選中撞擊體，然后鼠標(biāo)右鍵調(diào)出功能區(qū)，鼠標(biāo)左鍵點擊Hide Body，就完成了將撞擊體隱藏的操作，接下來將除撞擊體以外所有幾何體選中，為其設(shè)置4mm的容差值，如下圖，
然后鼠標(biāo)右鍵Connections Group，左鍵選擇Great Automatic Connections，便生成了一系列接觸，生成后，點擊其中之一Contact Region，可通過右面模型高亮部分確認(rèn)接觸面是否正確，然后在設(shè)置區(qū)選擇殼體頂面還是底面，使接觸面符合實際情況，其余接觸也需逐一檢查，確保接觸面設(shè)置正確，
接下來我們?yōu)?em>撞擊體和防撞體設(shè)置接觸，鼠標(biāo)右鍵Contacts，然后左鍵點擊Insert，再選擇Manual Contact Region，
接下來在定義區(qū)設(shè)置接觸面、目標(biāo)面等，在選擇一系列接觸面時，可通過智能多選功能實現(xiàn)，點擊智能多選按鈕，鼠標(biāo)雙擊其中任意一面，便將整個面擴選中，分別選擇好撞擊體和防撞梁相應(yīng)接觸面后，為其設(shè)置動摩擦系數(shù)和靜摩擦系數(shù)均為0.2的摩擦接觸，如下圖。
接下來我們?yōu)槟Ｐ蛣澐志W(wǎng)格，為使計算更精確并易于收斂，添加尺寸為10mm的網(wǎng)格，首先鼠標(biāo)右擊Mesh，然后點擊Insert，選中Sizing按鈕。
展開 (2) 查看變形云圖：在左側(cè)工具欄中選擇【Contour】，變量選擇“U”（位移），可觀察到撞擊后兩球的位移變化，臺球A沿X軸正方向移動，臺球B沿X軸負(fù)方向反彈。
(3) 查看應(yīng)力分布：變量選擇“Mises”（米塞斯應(yīng)力），可觀察到撞擊瞬間兩球接觸區(qū)域的應(yīng)力集中現(xiàn)象，最大應(yīng)力出現(xiàn)在接觸點附近，符合彈性撞擊的應(yīng)力分布規(guī)律。
4.2動畫演示撞擊過程
(1) 點擊左側(cè)工具欄中的【Animate】→【Play】，可動態(tài)演示臺球撞擊的完整過程，直觀觀察兩球的運動狀態(tài)變化。
(2) 調(diào)整動畫速度：通過【Animate】→【Animation Controls】，設(shè)置播放速度和循環(huán)方式，便于細(xì)節(jié)觀察。
五、案例拓展與注意事項
5.1 案例拓展
? 改變初始撞擊速度：調(diào)整球桿撞擊速度，分析其對接觸力、應(yīng)力及反彈速度的影響；
? 考慮球桿旋轉(zhuǎn)：在施加球桿速度時添加角速度，模擬帶旋轉(zhuǎn)的擊球過程；
? 非正碰模擬：調(diào)整兩球初始位置或球桿撞擊角度，模擬斜碰過程；
? 材料非線性：將臺球、球桿或球桌材料改為彈塑性，分析撞擊過程中的塑性變形；
? 球桌彈性變形影響：將球桌設(shè)為可變形，對比剛性球桌與可變形球桌的模擬結(jié)果差異。
5.2 注意事項
? 顯示動力學(xué)分析步的時間步長由Abaqus自動計算，無需手動設(shè)置；若某一步出現(xiàn)計算不穩(wěn)定，可適當(dāng)減小對應(yīng)步驟的時間步長因子。
? 接觸設(shè)置是本案例的關(guān)鍵，需重點檢查step-1球桿與臺球A、step-2兩球間的接觸對選擇，確保接觸屬性分配正確，避免接觸穿透或丟失；step-2中需確認(rèn)球桿與臺球無接觸干涉。
展開 激波只是被撞擊和還沒被撞擊到的空氣之間的界面，激波這個界面很薄，本身沒什么能量。
激波前后發(fā)生了什么？
飛行器高喊“我來了”向前飛，但是飛得太快了。在空氣聽到“我來了”的聲音之前，就被飛行器撞到。撞擊來得太突然，空氣被嚇傻了，來不及向四處躲閃，在飛行器頭部撞出一道激波。飛行器將高空稀薄的空氣，壓縮成稠密、高溫的空氣，然后帶著這些空氣向前飛。
好比汽車高速奔跑，行人沒有反應(yīng)過來就被撞倒，汽車拖著人繼續(xù)向前開，然后撞到下一個、下一個……，汽車拖著一個個撞倒的人，繼續(xù)向前開。
飛行器不斷“撞擊”前方靜止的空氣。激波的前面是沒有被飛行器撞擊的空氣，激波的后面是被撞擊的空氣。激波就是劃分被撞擊到的和還沒有被撞到的界面。
激波阻力哪里來？
空氣被撞擊后，這個撞擊必然反向作用在飛行器身上，飛行器受到空氣的強烈反擊，這個反擊就是阻力。超音速飛行的撞擊最強烈，我們稱之為“激波阻力”。飛行器的能量被阻力消耗轉(zhuǎn)化為空氣的能量。
激波只是空氣被突然撞擊的受傷面，激波上游是沒有被影響的空氣，激波下游是嚴(yán)重被打傷的空氣。這些受傷的空氣獲得了高溫的熱能，獲得和飛行器一起向前飛的動能。
超音速飛行器將部分動能轉(zhuǎn)換成激波后面的空氣的溫度和速度的提高，激波只是一個界面。
激波位置在哪里？
激波后面的空氣被飛行器推著向前沖。你推我，我推你，將空氣推得很致密，推得空氣一起向前快飛。到激波這里，空氣就不再向前推了，激波上游的空氣不知道有個飛行器馬上撞過來了，完全靜止沒被影響。
音速300m/s，飛行速度3000m/s
0.001s，0米處，通知到了0.3m范圍，飛行器已經(jīng)飛到了3m外。
0.002s，0米處，通知到了0.6m范圍，飛行器已經(jīng)飛到了6m外。
激波的角度β（馬赫錐半角），tg(β)=音速/飛行速度，飛得越快，激波越尖。
展開 背景：
采用拉格朗日算法模擬鎢合金破片撞擊鋼靶板。
1、不同速度破片撞擊靶板
破片速度800m/s，靶板厚度6mm，破片撞擊靶板過程：
破片速度800m/s，靶板厚度6mm，破片速度變化：
破片速度1000m/s，靶板厚度6mm，破片撞擊靶板過程：
破片速度1000m/s，靶板厚度6mm，破片速度變化：
破片速度1500m/s，靶板厚度6mm，破片撞擊靶板過程：
破片速度1500m/s，靶板厚度6mm，破片速度變化：
2、破片撞擊不同厚度靶板
破片速度1000m/s，靶板厚度4mm，破片撞擊靶板過程：
破片速度1000m/s，靶板厚度4mm，破片速度變化：
破片速度1000m/s，靶板厚度6mm，破片撞擊靶板過程：
破片速度1000m/s，靶板厚度6mm，破片速度變化：
破片速度1000m/s，靶板厚度8mm，破片撞擊靶板過程：
破片速度1000m/s，靶板厚度8mm，破片速度變化：
3、其他
破片速度1000m/s，靶板厚度3mm、間隙3mm和靶板厚度3mm，破片撞擊靶板過程：
破片速度1000m/s，靶板厚度3mm、間隙3mm和靶板厚度3mm，破片速度變化：
破片速度1000m/s，靶板厚度3mm、3mm，破片撞擊靶板過程：
破片速度1000m/s，靶板厚度3mm、3mm，破片速度變化：
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撞擊的最新內(nèi)容
如果胎紋拍打頻率、發(fā)動機震動頻率、懸架傳遞頻率恰好撞上了輪轂的“固有頻率”，哪怕沒有猛烈撞擊，輪轂也會在自我抖動中金屬疲勞，瞬間斷裂。
算出固有頻率，避開重合區(qū)間——就是我們輪轂仿真第①期實戰(zhàn)的核心任務(wù)。
達(dá)索MODSIM——讓仿真“平權(quán)”
無需再死磕晦澀難懂的理論，讓平臺成為你的外掛。
?? 維護(hù)：用好“輕、清、防”三字訣
輕：工件輕拿輕放，嚴(yán)禁在臺面上拖拽，避免劃傷和局部撞擊。
清：每次使用后，及時清理T型槽內(nèi)的鐵屑、焊渣等雜物，保持槽道通暢。
修研：使用專用的油石或細(xì)平銼，手工去除T型槽工作面因撞擊或磨損產(chǎn)生的微小凸起和毛刺。操作時需非常小心，避免研掉多余的材料。
調(diào)整：對于因磨損而松動的T型槽螺栓配合，可以更換尺寸稍大的專用螺栓，或者在與工件、設(shè)備的接觸面上粘貼“聚四導(dǎo)軌軟帶”（俗稱“貼塑”），以補償磨損產(chǎn)生的間隙。
2.
此類噪聲源于復(fù)雜的流動現(xiàn)象，尤其是湍流及其相互作用（渦脫落、撞擊等）。準(zhǔn)確預(yù)測該噪聲涉及復(fù)雜的技術(shù)路徑：需利用CFD計算得到的非穩(wěn)態(tài)流場數(shù)據(jù)（速度、壓力脈動），作為聲學(xué)仿真的激勵源。通過求解聲波方程（如線性歐拉方程）或采用聲類比方法（如FW-H方程），模擬由湍流邊界層分離、旋渦脫落、氣流沖擊等引起的噪聲產(chǎn)生與傳播過程。
在國防穿甲爆破、航空航天器外殼受撞擊、汽車高速碰撞以及工業(yè)上的金屬切削加工等極端工況下，金屬材料在極短時間內(nèi)會發(fā)生巨大的變形，并且伴隨著由于劇烈摩擦和變形產(chǎn)生的局部高溫。傳統(tǒng)的彈塑性模型無法準(zhǔn)確模擬這種“又快、又熱、變形又大”的極端物理過程，而 JC 模型正是為了破解這些高能耗、高破壞性的力學(xué)難題而誕生的。
科普時刻 | 什么是跌落測試？17天前
有效的跌落測試應(yīng)對以下變量進(jìn)行明確定義：
跌落高度：重力會加速物體自由下落，因此跌落的高度決定了測試樣本撞擊沖擊表面時的速度，也決定了沖擊能量。
產(chǎn)品方向：當(dāng)物體落在角落或邊緣時，物體上的載荷會集中，與落在較大、平坦表面上相比，損傷程度更大。這就是跌落測試包括多個方向的原因。
跌落次數(shù)：產(chǎn)品或包裝可能可以承受一次或兩次跌落，但每次受到?jīng)_擊后，都會造成額外的損傷。
日常保持臺面清潔，做好防銹防護(hù)，避免重物撞擊、局部超負(fù)荷受壓，定期校準(zhǔn)平面精度，延長使用壽命。
避免撞擊：吊裝工件時，要輕放，避免工件劇烈撞擊工作臺表面，以防損傷臺面精度。
保持清潔：使用前擦拭干凈工作面。使用后及時清理鐵屑，特別是地坑安裝的設(shè)備，需定期清理地坑內(nèi)的雜物，防止影響排水或設(shè)備運行。
環(huán)境要求：理想的使用環(huán)境溫度為 20±5℃。應(yīng)避免在振動強烈或溫差過大的環(huán)境中使用，以保證測量和加工的準(zhǔn)確性。
五、日常使用禁和忌
嚴(yán)禁在平臺上進(jìn)行局部強和力焊接、撞擊或超載加載。
重型工件應(yīng)盡量放置在靠近支撐點的位置，避免在懸空區(qū)域集中施加載荷。
對于中和心帶圓孔的環(huán)形平臺，支撐點應(yīng)避開孔洞，并特別加強孔口周邊的剛性支撐。
主要原因：
工件直接拖拽、撞擊工作面-3-6。
清潔不當(dāng)或長期不使用未做防銹處理-3。
材質(zhì)本身存在氣孔、砂眼、裂紋等鑄造缺陷-4。
預(yù)防與解決方法：
工件輕拿輕放，禁止直接拖拽-6。
每日清理鐵屑油污，長期不用時涂抹防銹油并用防塵罩覆蓋-3-9。
小劃痕可用油石手工修磨，嚴(yán)重時需專業(yè)刮研-3-10。
