破片侵徹的案例
基于LS-DYNA的方形破片侵徹纖維復合材料數(shù)值模擬
關鍵詞：LS-DYNA，纖維復合材料，沖擊動力學，失效模型，破片侵徹
復合材料能夠使各種材料在性能上互相取長補短，使其綜合性能遠遠優(yōu)于單一材料，從而滿足生產(chǎn)生活中多樣化的需求。現(xiàn)今材料技術也不斷朝著多種材料復合的方向發(fā)展，復合材料采用不同的基體與增強體能夠實現(xiàn)不同的力學性能，常見的基體有合成樹脂、橡膠陶瓷及一些金屬金屬材料等。增強體從形態(tài)上分，常見的有纖維體與粒狀體，從材料上分，有碳材料、硼材料、碳化硅及一些高聚物材料。現(xiàn)有的復合材料中的增強體以纖維體為主，以纖維體為增強體的復合材料有著比重小、比強度和比模量大等優(yōu)點，纖維復合材料被廣泛應用于汽車、飛機等民用領域以及戰(zhàn)斗機、導彈等軍用領域。
LS-DYNA為一款著名的動力學有限元分析軟件，因為能夠很好地對幾何非線性問題、材料非線性問題與接觸非線性問題進行求解，被廣泛應用在沖擊動力學與爆炸力學領域。
在此案例中，模型包含為方形破片與纖維復合材料板材，為了能夠表示不同鋪層方向的材料力學性能，對不同鋪層方向分別建模，為了節(jié)省計算量與計算時間，模型簡化為1/2模型，同時在板材與破片接觸的區(qū)域進行網(wǎng)格加密處理，建立好的有限元模型如圖1所示。 在纖維復合材料板材法線方向上添加破片速度為500m/s。
圖 1 有限元模型
侵徹后的板材如圖2所示，破片接觸板材瞬間應力云圖如圖3所示，
圖 2 侵徹后的纖維復合材料板材
圖 3 破片接觸板材瞬間應力云圖
破片的速度曲線如圖4所示。
圖 4 破片速度曲線
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展開 破片斜侵徹靶板，為什么后處理沒有結果呢？
做了破片斜侵徹靶板的例子，但是求解后沒有結果，時間顯示為0，但是我設置了時間的啊，是怎么回事呢？
破片侵徹復合材料
破片侵徹復合材料
簡單的二維破片侵徹復合殼體
二維
計算效率比三維快了很多倍。結果數(shù)據(jù)差別不大
LS-DYNA | 破片侵徹充液容器的數(shù)值模擬
工況一
工況二
工況三
【12月19-22日 北京】LS-DYNA跌落、沖擊與爆炸顯示動力學專題
8.2 自定義結果顯式
練習-1：破片侵徹鋼板
通過一個簡單實例了解Explicit Dynamics模塊在沖擊動力學中的應用。
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鋼筋混凝土抗爆
破片侵徹充液容器
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公眾號：戰(zhàn)斗部
LS-DYNA仿真中，基于S-ALE方法的碎片沖擊油罐殉爆過程仿真 ￥35
當高速破片沖擊某一油罐時，不僅可能引發(fā)局部點火與爆燃，還可能通過沖擊波和燃燒產(chǎn)物引起相鄰油罐的次生爆炸反應，進而誘發(fā)鏈式殉爆效應。為揭示碎片沖擊下油罐群的殉爆機制，基于LS-DYNA中的S-ALE（Simplified Arbitrary Lagrangian-Eulerian）多物理場耦合方法，開展典型油罐在碎片沖擊作用下的殉爆過程數(shù)值仿真研究，對于研究油罐群在高速破片沖擊下發(fā)生殉爆等問題具有重要意義。
關鍵詞：S-ALE；點火增長模型；碎片沖擊；油罐殉爆
1.模型介紹：
仿真模型結合了破片侵徹、油氣混合、點火擴散與壓力波傳播等多重物理過程，并引入點火增長模型刻畫油氣混合物的非線性燃燒行為。構建了S-ALE方法物理仿真模型，采用狀態(tài)方程*EOS IGNITION AND GROWTH OF REACTION IN HE進行設置，破片尺寸為5x1x5cm，速度為1500m/s，材料為銅。油罐直徑為25cm，高度為25cm，上層為9cm氣體，下層為15cm油體（等效為炸藥計算），油罐材料為鋼。
圖1 模型示意圖
2.計算結果：
圖2 壓力變化過程
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二次開發(fā)包括：提取破片威力場，進行速度分析、飛散角分析、破片質量統(tǒng)計、打擊線分析及戰(zhàn)斗部動爆下毀傷效能分析。
相比于AUTODYN的Fragment功能，LS-DYNA計算過程中也加入隨機失效，計算過程無需添加失效，針對結果進行二次開發(fā)，計算效率相比于AUTODYN大大提升，且能獲得更多的數(shù)據(jù)，為大型自然破片戰(zhàn)斗部的數(shù)值模擬提供了技術基礎。
