abaqus撞擊仿真的案例
高爾夫球的秘密-Abaqus撞擊試驗仿真；揭秘球體分層和凹凸表面背后的湍流
高爾夫球的設計環節會有樣品撞擊測試，以便了解產品在沖擊作用下的響應。
高爾夫球的球體一般會有2~5層，分別采用不同材料，利用球體結構的剛度分布，來影響球的操控性。根據網上搜到的試驗數據與材料參數，使用Abaqus對試驗中的3層球進行撞擊響應建模分析。球體按層切分，并賦予指定材料的截面屬性。
通過Abaqus/Explicit分析的高爾夫球撞擊過程、球體的應力以及速度云圖如下：
對于球體在球桿打擊作用下的響應（速度與旋轉速率），在設計環節也會進行大量的計算分析，通常會計算球桿不同表面特征（U型開槽、V型開槽）下的出球響應。
如下圖所示，設計部門在仿真前期會做一些基于試驗參數的對標工作，以矯正仿真分析時高應變率條件下的材料本構模型參數。
在參數修正的基礎上，再進行仿真計算，以更準確地對高爾夫球的動態響應進行預測，從而指導產品設計，縮短研發周期。對標后的仿真基本上可以做到和高速攝影同步。
先歇會，整點啤酒。
現在再來談談，球面上的凹槽怎么回事。上面提到高爾夫球的出球響應中，有個變量是旋轉速率，原來，球在飛行的過程中，不同旋轉速率下，由于凹凸的氣動外形，導致球體產生氣動阻力、升力是完全不一樣的，這也就決定了高爾夫球的運動軌跡。
對于高速飛行的高爾夫球，凹凸的表面會導致湍流，影響球體受力，下面這個視頻是Youtube上ID為CFD Support的團隊通過OpenFOAM計算的不同旋轉速率條件下高爾夫球的升力和阻力系數。有沒有旋轉，差別還是挺顯著的，所以球桿的擊球面要開槽，這樣在出球時，球才會更容易轉起來。
高爾夫球CFD
~上期inp文件下載~
老鼠夾子鏈接：https://pan.baidu.com/s/1TUgt76E8nxz1g3tpjBy44Q 密碼：d73f
展開 COMSOL液滴撞擊壁面仿真 ￥600
本篇文檔基于COMSOL軟件中的LEVEL SET模塊對液滴撞擊壁面的三種情形進行了仿真，分別是：1、液滴撞擊壁面變形后附著在壁面上；2、液滴撞擊壁面變形后發生反彈脫離壁面；3、液滴撞擊后在壁面發生鋪展。
效果展示如下：
三個模型分別考慮了撞擊壁面的不同特性，基于此模型后續可以作更加深入的研究和分析，如想詳細了解模型，請下載附件！也可以加我Q，歡迎交流
WorkBench LS-DYNA電池箱撞擊仿真過程指導文檔，附講解視頻及模型文件 ￥86
在工程領域，物體之間的撞擊問題分析至關重要，它廣泛應用于汽車安全、航空航天、機械制造等眾多行業。WorkBench中的LS-DYNA模塊為我們提供了一個強大的工具，能夠精確模擬不同物體之間的撞擊過程。本指導文檔專為新手設計，旨在詳細介紹如何使用WorkBench中LS-DYNA模塊來進行不同物體之間撞擊問題的分析。
所有碰撞問題，均可借鑒該案例模型。附帶詳細講解視頻和案例模型
?
為了讓新手能夠更好地理解和掌握這一復雜的分析過程，本教程以電池箱的撞擊作為實際案例進行講解。通過學習本教程，您將系統地學習到如何定義材料屬性，這是準確模擬撞擊過程的基礎；如何進行合理的網格劃分，以保證計算結果的準確性和可靠性；如何施加載荷和邊界條件，使模擬更加符合實際情況；以及最終如何求解和分析結果，從模擬數據中獲取有價值的信息。
啟動Ansys Workbench，選擇LS-DYNA模塊,鼠標左鍵按住將此模塊拖拽到右邊空白操作區。如下圖所示。
上圖中項目A為我們已計算完成的案例，B為我們新建的項目，因本文檔主要演示電池包撞擊緩沖仿真操作，且在實際應用中，模型各不相同，所以本文應用已有模型和材料設置進行演示，因此將項目A的材料左鍵按住拖至項目B的材料欄，將項目A的模型左鍵按住拖至項目B的模型欄，共享材料和模型設置。
雙擊項目B的model欄，打開軟件界面進行仿真參數設置
打開模型后會自動導入已關聯的模型和材料設置，界面如下，
選中幾何模塊中有問號的殼體，有問號說明模型定義不完全，本項目中，為合理利用計算資源，設置模型為殼體，并取電池包的一半做仿真，我們需為他賦予厚度和材料定義。
展開 利用HyperWorks實現對運動撞擊情景的精確仿真建模
行業：科研、體育用品
挑戰：生成復雜的假人模型，從而實現對撞擊情景的仿真。
Altair 解決方案：利用HyperMesh的增強型網格劃分功能。
優點：生成高質量網格，便于準確描述 復雜的解剖幾何。
背景介紹
拉夫堡大學體育技術學院(STI)始建于2007年，是世界領先的，同時也是英國最大的體育工程學科研團隊。目前，STI已同多家全球領先的體育用品品牌及戰略商業伙伴廣泛建立合作關系。
STI擁有設施一流的固定實驗室，可供科研團隊完成從初始概念到最終產品的全部過程。實驗室中設備齊全，便于科研團隊對產品系列進行設計、開發、樣機制 造、測試和優化。他們還可以自行制作定制設備，以滿足特定研究項目的要求。
開發用于研究運動類個人防護裝備(PPE)的增強型假人模型是該學院主要的研究活動之一。撞擊類假人模型可用于模擬真人，研究人員可通過對假人模型施加傷害性載荷（如用球撞擊大腿）來分析人體的反應行為。
什么是個人防護裝備？
個人防護裝備(PPE)是運動員在體育活動過程中必不可少的安全防護設備。人體的結構異常復雜，具有許多相互交織的組織結構和復雜的解剖幾何。
在研究運動撞擊情景時，采用精確的假人模型將有助于研究人員了解人體的真實反應行為。
展開 
利用HyperWorks實現對運動撞擊情景的精確仿真建模（轉）
撞擊類假人模型可用于模擬真人，研究人員可通過對假人模型施加傷害性載荷（如用球撞擊大腿）來分析人體的反應行為。
什么是個人防護裝備？
個人防護裝備(PPE)是運動員在體育活動過程中必不可少的安全防護設備。人體的結構異常復雜，具有許多相互交織的組織結構和復雜的解剖幾何。
在研究運動撞擊情景時，采用精確的假人模型將有助于研究人員了解人體的真實反應行為。
解決方案
假人模型的研發
Tom Payne 是STI的一名博士研究員，專注于研發用于改進運動類 PPE 評估效果的新型合成虛擬假人模型。
為研發出精密的假人模型，從而能夠更準確地預測人體的反應行為，有必要對這些復雜的人體結構進行建模。在對這些結構進行建模時，大多數普通有限元(FE)前處理器或網格劃分工具所具備的網格劃分功能遠遠不能滿足需求，于是，HyperMesh 應運而生。
能否對復雜幾何進行離散求解是這類研究的關鍵挑戰所在。網格的質量是影響模型特性最重要的因素之一。鑒于精確獲得假人模型反應（尤其在驗證合成假人模型時）的重要性，能否對復雜幾何進行網格劃分是研究過程中不可或缺的一步。
有限元模型是必不可少的診斷工具，它不僅可以報告假人模型的預期行為，同時還能夠報告更復雜的合成假人模型的開發進展，從而無需再進行既昂貴又耗時的原型制作。通過有限元建模，許多無法在合成模型中詳細測量的載荷現象都可實現精確測量，從而無需人為創建應力集中點，因此可避免降低仿真度。
高效生成高質量模型
通過學習在線教程和求助曾參加 Altair 培訓課程的同事，Tom 用 HyperMesh 清理了掃描幾何，并生成一個高質量網格。
幾何編輯工具可以高效清理導入掃描幾何時產生的任何不一致之處。
展開 液滴撞擊液滴的融合、聚結和反彈過程仿真 ￥800
<p>本篇案例基于COMSOL軟件的兩相流水平集方法，模擬了液滴以一定的初始速度撞擊頂部附著在壁面上的液滴的動態過程，具體模擬了三種情形：（1）撞擊液滴后發生融合；（2）撞擊液滴后，未發生聚結，出現反彈；（3）撞擊液滴后，先發生聚結，后出現反彈。具體模擬結果如下圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202109/a8999c1e829d4c0fa2f501246026a6b0.gif" alt="Untitled1.gif"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202109/b81a44b1c01e44b8afacfb5c1c939909.gif" alt="Untitled2.gif"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202109/cd253b1425d64619bbf84df7d388418c.gif" alt="Untitled3.gif"></p><p>感興趣的朋友，可下載模型源文件，附件中為三個模型的源文件。也可以加Q進行交流！</p><p><br></p>
展開 利用 HyperWorks 實現對運動撞擊情景 的精確仿真建模
通過有限元建模，許多無法在合成模型中詳細測量的載荷 現象都可實現精確測量，從而無需人為創建應力集中點，因此可避免降低仿真度。
Tom Payne 正在使用 STI 先進的實驗室設備 從初始概念到最終產品的過程
高效生成高質量模型
通過學習在線教程和求助曾參加 Altair 培訓課程的同事，Tom 用 HyperMesh 清理了掃描幾何，并生成一個高質 量網格。
幾何編輯工具可以高效清理導入掃描幾何時產生的任何不一致之處。這一功能非常重要，因為所有用于假人模型 評估的人體結構均為非標準形狀，因此經常會難以體現某些細節。這款軟件的診斷功能同樣也非常有助于評估網格的 質量和一致性。
在研究運動撞擊情景時，有些部位必然會承受局部高應力和單元形變，而這兩者都會對幾何特征（例如，骨性突 起）或撞擊位置產生作用。因此，通常要進行網格偏移。研究人員可利用 HyperMesh 來加強對這些特征的控制，以 便更輕松地完成網格優化，從而順利實施和管控后續迭代操作。
總的來說，這款軟件可用于生成高質量網格，使研究人員能夠以高效計算的方式準確描述復雜的解剖幾何。
情景仿真：板球撞擊大腿
結論
STI 的研究涉及眾多研究，包括運動鞋、技術服裝、防護設備、球類、球棒、球桿、球拍和健身器材，因此，
HyperWorks 有望在其未來的研究項目中得到更廣泛的應用。 日后，這一研究領域將涉及如何針對身體的不同部位，對越發復雜的幾何和撞擊情景進行建模。未來，HyperWorks
將是有限元模型研發中不可或缺的要素，同時也將成為假人模型開發過程的關鍵一環。
展開 水流噴射撞擊壁面的流場仿真 ￥500
<p>本案例模擬了一高速噴射流體撞擊到壁面過程的流場變化情況，模擬結果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202203/imgs/fa1849b62e744e3f99c123e75db35e0e.gif" alt="Untitled22.gif"></p><p>感興趣的朋友可下載模型，歡迎交流</p><p><br></p>
展開 超高車輛撞擊組合結構橋梁的仿真分析
摘 要：基于高性能非線性有限元,對超高車輛-組合結構橋梁碰撞進行了高精度仿真分
析,結果表明,組合結構橋梁由于下部的鋼板較薄,抗撞擊能力差,遭到超高車輛撞擊后,易產生較
大變形和較大范圍的鋼板屈服,從而使截面產生扭轉,橋梁應力大幅提高;超高車輛撞擊對組合結
構橋梁的破壞比較嚴重,在實際應用中需要對組合結構橋梁進行有效地防撞保護。
超高車輛撞擊組合結構橋梁的仿真分析.pdf
彈體高速撞擊擋風玻璃的FEM-SPH仿真對比分析
彈體高速撞擊擋風玻璃的FEM-SPH仿真對比分析
1選題意義：高速彈體侵徹的顯示動力學仿真已經有很多學者對此進行了透徹的研究，按照侵徹目標體建模采用的算法可分為彈體侵徹FEM目標體、彈體侵徹SPH目標體。FEM算法由于計算效率高、邊界條件易于處理而得到廣泛應用，采用SPH算法能夠更加準確反映大變形問題，如破碎、裂紋等物理想象而多被用于科學研究中。本文針對于此，分別采用FEM SPH算法建立了高速彈體沖擊擋風玻璃的仿真建模，對比了兩種不同建模方法實現沖擊擋風玻璃后損失形貌與實際形貌的準確度，總結了FEM與SPH算法各自的優缺點，最后對此類侵徹問題的發展趨勢做出了展望。
2有限元方法分析
2.1模型假設及建立
彈體高速沖擊擋風玻璃的模型中，玻璃相對彈體可以看成無限大平面，外，模型假設彈體沖擊玻璃中心區域，所以可以建立四分之一模型，以減小計算量。彈體及玻璃平面模型較為簡單，本文直接在ANSYS中進行幾何模型的建立，建模采用APDL語言建模。
2.2區域網格劃分
高速沖擊問題中，網格劃分精度影響最終計算結果。因此對玻璃平面劃分區域后，按照區域進行網格精度控制，在四分之一彈體下方直接與其接觸的玻璃部分網格劃分密一點，對四分之一玻璃邊界區域網格控制同樣需要精密一點，避免邊界應力集中，在遠離彈體直接接觸部分采用六面體稀疏網格，模型網格劃分結果如圖1所示。
圖1 模型網格劃分
2.3其他前處理
網格劃分完成后，進行其他在ANSYS中較為容易的前處理設置，如初始速度，求解時間，能量控制，輸入接觸力等，對于接觸設置，邊界條件設置等其他較為復雜的可以在LSPP中完成。（個人認為LSPP中對接觸，邊界條件的設置較為簡單）。
展開 基于comsol兩相流固耦合的泡泡撞擊平板仿真 ￥760
</p><p> 本案例描述了油液兩相溶液中，一個油泡再水中不斷上升最后撞擊平板。</p><p> 在案例中求解了油液兩相流場，平板的應力和變形，以及油泡最終和平板的浸潤情況。</p><p> 詳見以下動圖：</p><p> 油泡撞擊平板</p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/202005/d85573486c414aee97257d28a4ccf404.gif" title="液滴撞擊平板-2.gif" alt="液滴撞擊平板-2.gif" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202005/d85573486c414aee97257d28a4ccf404.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202005/d85573486c414aee97257d28a4ccf404.gif?
展開 
仿真干貨｜云端CAE實戰——LS-DYNA 物品撞擊模擬分析
</p><p><br></p><p> 這些問題的共同答案是</p><p> ——神工坊<strong style="color: rgb(41, 172, 229);">「SimForge?高性能仿真云」</strong></p><p><br></p><p> SIMFORGE?高性能仿真云平臺，基于超算HPC集群的硬件支撐，對<strong style="color: rgb(41, 172, 229);">ANSYS Fluent、Abaqus、OpenRadioss、ParaView</strong>等仿真軟件進行了CPU平臺的高性能適配與優化，同時根據用戶需求進行兼容性適配，力保每一核都能發揮出它的最大價值，關注我們，敬請期待<strong style="color: rgb(41, 172, 229);">更多工程仿真案例教程</strong>，讓「SimForge?高性能仿真云平臺」，陪跑你的<strong style="color: rgb(41, 172, 229);">仿真實戰</strong>之路。 </p><p><br></p><p> 現在登錄<a href="https://simforge.cn/" rel="noopener noreferrer" target="_blank">SimForge?高性能仿真云平臺</a>，即刻開啟實戰；注冊升級，更有<strong style="color: rgb(255, 175, 3);">200元體驗金免費獲取</strong>。
展開 Abaqus顯示動力學模擬臺球撞擊案例教學 ￥9.99
? 網格尺寸對計算結果影響較大，本案例統一設置為50mm，需保證各部件網格均勻劃分；雖會降低部分撞擊細節捕捉精度，但能大幅提升計算效率，若需更高精度可適當減小尺寸，平衡計算效率與結果精度。
? 兩步分析步的載荷銜接需準確：step-2球桿退場速度需指定步驟為“step-2”，確保僅在兩球碰撞階段生效；同時需刪除臺球A的初始固定約束，避免影響撞擊運動。
? 提交作業前需核查step-1、step-2的時間周期合理性，確保step-1足夠完成撞擊、step-2足夠完成碰撞；可通過預計算或參考相似案例調整時間參數。
? 球桿撞擊速度和退場速度需合理設置：撞擊速度過大易導致臺球A應力超標，退場速度需確保球桿快速脫離碰撞區域，避免干擾兩球運動軌跡。
六、總結
本案例通過Abaqus顯示動力學模塊設置兩步分析步，完整模擬了“球桿撞擊臺球A-臺球A撞擊臺球B”的全流程，新增球桿退場設置避免了結果干擾，涵蓋多步驟分析步配置、分階段載荷施加、多接觸對管控等關鍵操作。學習者通過本案例可掌握多階段瞬態撞擊問題的模擬思路，深入理解分步驟分析中載荷銜接、時間周期匹配的核心要點，以及顯示動力學在復雜多體交互問題中的應用技巧。在實際應用中，可通過調整兩步分析步的時間周期、球桿運動參數等拓展模擬場景，進一步提升Abaqus軟件的綜合應用能力。
七、附件說明
(1) 完整教學文檔：《Abaqus顯示動力學模擬臺球撞擊案例教學.pdf》，包含本案例全流程的詳細圖文講解、操作步驟及注意事項補充。
(2) 模型文件：taiqiu.cae，為案例的Abaqus原生模型文件，可直接用Abaqus軟件打開，包含所有部件、材料、裝配、分析步等設置。
(3) 輸入文件：taiqiu.inp，Abaqus分析的輸入文件，可用于提交計算或二次修改模型參數。
展開 利用Workbench-Explicit進行平板撞擊鋼筋混凝土靶板的仿真 ￥50
利用workbench可以很方便的建立鋼筋混凝土模型，其中鋼筋采用beam單元，混凝土采用solid單元
1.建立幾何模型如圖所示：
2.賦予材料并進行網格劃分：
3.設置初始條件和邊界。
4.進行計算；
5.進行后處理
當然也可以再autodyn中進行計算和后處理
詳細的操作視頻過程可見附件。
abaqus導彈高速撞擊鋼筋混凝土板 ￥20
abaqus導彈高速撞擊鋼筋混凝土板,
Johnson–Holmquist damage model (JH-2)本構模型的使用
