侵徹的案例
結構專欄 | 防空彈碎片對飛機的侵徹仿真
圖5 侵徹機頭破片位置
4、機頭侵徹結果
機頭侵徹仿真結果見視頻2（機頭侵徹），由于機頭為鈦合金實體，因此侵徹效果不理想，立方體破片碰撞機頭后發生變形，機頭僅形成小塊凹坑。
機頭侵徹
5、機翼侵徹
機翼侵徹的破片位置的仿真圖如圖6所示，其中藍色為兩個對稱的破片。
6、機翼侵徹結果
機翼侵徹仿真結果見視頻3（機翼侵徹），不難看出立方體破片先在機翼上形成很大的凹坑，在背面形成很大的鼓包，隨后穿透機翼。
機翼侵徹
7、垂尾侵徹
垂尾侵徹的破片位置的仿真圖如圖7所示，其中藍色為兩個對稱的破片。
8、垂尾侵徹結果
垂尾侵徹仿真結果見視頻4（垂尾侵徹），也不難看出立方體破片先在垂尾上形成很大的凹坑，在背面形成很大的鼓包，若破片速度再高即可穿透垂尾。
垂尾侵徹
五、結論
由此可見，破片的速度大小、尺寸、材料相同的情況下，沖擊飛行不同位置造成的效果不同。
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展開 LS-DYNA在彈體侵徹仿真中的應用
③施加載荷與約束：
為了探討攻角對伸出體侵徹性能的影響, 在初始侵徹速度為1200m/ s 的條件下, 改變侵徹體的侵徹攻角, 分別對攻角為15，30 , 45 , 60 ,的情況進行了數值模擬。
4 計算結果：
圖顯示了不同侵入角下的瞬態變形過程，可以看出侵角對沖擊效果影響明顯。在本文的分析條件下，較小侵入角的侵入角表現出更大的穿透力。圖顯示了侵入過程，彈體動能的變化，由圖也可以看出，小角度時動能減少的最快，大角度時動能損失的最小。
5 分析討論：
有攻角的侵徹體侵徹有限厚靶板的過程是一個較為復雜的過程, 利用LS-DYNA 對侵徹過程進行數值模擬, 可以清晰地了解該物理過程, 通過分析侵徹體撞靶后剩余動能隨時間的變化規律，表明攻角對侵徹響應有顯著的影響。后續對侵徹速度、材質、侵徹體頭部形狀做進一步詳細研究。LS-DYNA數值仿真，為復雜的侵徹分析提供了高效的工具。
展開 圓錐藥型罩采用2D、3D單層和3D三種方法侵徹結果對比(基于LS-DYNA軟件平臺)
本次模擬旨在研究采用3種數值模擬方法（2D、3D單層和3D）對圓錐藥型罩所形成聚能射流對45#鋼靶的侵徹結果對比，軟件采用LS-DYNA，對比內容包括侵徹形態、射流速度變化、侵徹孔徑和侵徹深度，三種方法均使用ALE算法，流固耦合均采用罰函數法（CTYPE=5），并采用完全相同的材料參數。
1、模型簡介
計算模型及尺寸如圖1所示（省略空氣），其中殼體和靶板采用拉格朗日算法，殼體和靶板均采用45#鋼，并在材料模型種定義失效參數，炸藥、藥型罩和空氣則采用ALE算法，流體和固體之間通過*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID關鍵字進行耦合。
圖1 計算模型
2、侵徹孔道
三種方法的侵徹動畫如圖2所示，對比侵徹動畫發現三種方法所形成的侵徹孔道均有一定差異，采用全模型計算結束后鋼靶的米塞斯應力云圖見圖3。
圖2 三種計算方法的侵徹動畫
圖3侵徹過程中鋼靶的應力云圖
3、射流速度
聚能射流part的速度變化曲線如圖4，可以看出2D和3D兩種方法速度曲線基本一致，然而采用3D單層所形成的射流速度較2D和3D更大。
圖4 聚能射流速度變化曲線
4、鋼靶穿深和孔徑
三種模擬方法的侵徹穿深和孔徑列于下表，可以看出采用2D和3D兩種方法模擬的結果較為相近，而3D單層差異較大。
2D
3D單層
3D
穿深/mm
70.3
50.8
70.1
孔徑/mm
54.1
70.4
54.6
5、總結
通過比較2D、3D單層和3D三種數值模擬方法，認為采用2D簡化方式能夠較為真實地反映圓錐藥型罩的成型及對鋼靶的侵徹情況。
最后,歡迎通過公眾號聯系我們.
公zhong號:
320科技工作室
展開 動能彈（鉆地彈）侵徹爆炸的數值模擬
一 背景及意義：侵徹爆炸戰斗部一直是研究的熱點和難點，主要難點在于侵徹和爆炸過程是在同一個數值模擬中完成，現在完成侵徹爆炸有以下幾種方法：
1 先完成侵徹，完全重啟動，加入炸藥，繼續爆炸。
2 炸藥和外殼使用SPH粒子，延時起爆。
3 先完成侵徹，輸出混凝土的變形后的模型，加入炸藥，起爆。
上述方法均存在一定的問題，比如使用完全重啟動需要多次調試，極容易報錯，且仿真是分階段繼續，結果不直觀；使用SPH算法容易發生SPH和FEM的穿透。目前關于鉆地彈所公開發表的文獻，主要是只研究侵徹，或者侵徹爆炸分開研究，針對侵徹爆炸的數值模擬相關研究較少。
侵徹爆炸一直是數值模擬中的難點和熱點，本人利用LS-DYNA完成某動能彈對混凝土的侵徹爆炸。
二 侵徹爆炸過程
戰斗部侵徹爆炸過程如下圖所示
結論
1 鉆地彈侵徹爆炸的數值模擬需要在一個仿真算例中完成，分階段完成侵徹爆炸結果并不可靠。
2 侵徹爆炸用過延時起爆實現，是一個可靠的方式。
展開 
高速彈體多層靶板目標侵徹數值模擬研究
工況3仿真結果
工況3考察了同一實驗彈體對鋼筋混凝土靶板的侵徹過程。如圖15所示，為在HyperMesh中構建的計算模型。靶板間距為1.5m，其中第一層靶板略厚，為300mm，其他三層靶板較薄，為180mm。
圖 15 工況3計算模型
如圖16-1，圖16-2，圖16-3及圖16-4所示，分別為實驗彈體擊穿各層靶板的過靶瞬間。約7000微秒左右，彈體完成對整個靶板系統的侵徹。
圖16-1 工況3靶板侵徹
圖16-2 工況3靶板侵徹
圖16-3 工況3靶板侵徹
圖16-4 工況3靶板侵徹
在LS-PrePost中對過載信號進行后處理。如圖17所示，為侵徹過程中檢測到的引信位置過載信號。經內部灌封及結構剛度特性優化設計的引信，其可以清晰地捕捉到穿層過載信息。在鋼筋混凝土靶板侵徹過程中，以20000g作為臨界點，當侵徹過載幅值在約500微秒的時間范圍內連續多次觸及20000g，并逼近30000g峰值時，即可判定彈體結構擊穿了靶板結構，進行一次計數。
圖17 工況3引信位置過載信號
4. 工況4仿真結果
工況4與工況3的計算模型非常類似，其著靶速度均為850 m/s，區別僅在靶板間距由1.5m增加至3.5m。如圖18所示，為工況4的計算模型：
圖18 工況4計算模型
如圖19-1，圖19-2，圖19-3和圖19-4所示，為完整的侵徹歷程結果。
圖19-1 工況4侵徹仿真結果
圖19-2 工況4侵徹仿真結果
圖19-3 工況4侵徹仿真結果
圖19-4 工況4侵徹仿真結果
從引信位置的過載信號上看，工況4與工況3的信號形態特征有部分相似之處，即可以通過幅值特征，清晰的識別出4組穿靶信息。
展開 彈體對目標的侵徹
本人近一個月開始學習的模擬Ansys/ls-dyna，主要是想學會侵徹問題的數值。為此，本人按照《基于Ansys/lsdyna 8.1進行顯示動力分析》一書的實例做了彈丸侵徹金屬靶、混凝土靶、水介質的侵徹問題數值模擬的練習，現拿出來分享一下，也請各位大神指點一二。
1、彈體對兩層間隔金屬靶的侵徹
1.1、彈體侵徹兩層間隔金屬靶的二維拉格朗日方法
1.2、彈體侵徹兩層間隔金屬靶的二維ALE方法
1.3、彈體侵徹兩層間隔金屬靶的三維拉格朗日方法
2高速彈丸侵徹混凝土靶板
3.高速彈體侵徹水介質
不同材料靶板的侵徹問題分析時材料模型選擇、求解設置是不同的。
感興趣的初學者需要APDL命令流及k文件可留下郵箱。
摘自《基于ansys/ls-dyna 8.1進行顯示動力分析實例》，注書中及網上提供的k文件存在幾處小錯誤，會導致計算中止。
同時要非常感謝@藍牙、@地主巴依老爺兩位老師，感謝二位老師對我的幫助
展開 圓錐藥型罩采用2D、3D單層和3D三種方法侵徹結果對比 ￥9.99
圓錐藥型罩采用2D、3D單層和3D三種方法侵徹結果對比
關鍵字：LS-DYNA;聚能裝藥;破甲彈;侵徹;流固耦合
本次模擬旨在研究采用3種數值模擬方法（2D、3D單層和3D）對圓錐藥型罩所形成聚能射流對45#鋼靶的侵徹結果對比，軟件采用LS-DYNA，對比內容包括侵徹形態、射流速度變化、侵徹孔徑和侵徹深度，三種方法均使用ALE算法，流固耦合均采用罰函數法（CTYPE=5），并采用完全相同的材料參數。
1、模型簡介
計算模型及尺寸如圖1所示（省略空氣），其中殼體和靶板采用拉格朗日算法，殼體和靶板均采用45#鋼，并在材料模型種定義失效參數，炸藥、藥型罩和空氣則采用ALE算法，流體和固體之間通過*CONSTRAINED_LAGRANGE_IN_SOLID關鍵字進行耦合。
圖1 計算模型
2、侵徹孔道
三種方法的侵徹動畫如圖2所示，對比侵徹動畫發現三種方法所形成的侵徹孔道均有一定差異，采用全模型計算結束后鋼靶的米塞斯應力云圖見圖3。
2D
3D單層
3D
圖2 三種計算方法的侵徹動畫
圖3侵徹過程中鋼靶的應力云圖
3、射流速度
聚能射流part的速度變化曲線如圖4，可以看出2D和3D兩種方法速度曲線基本一致，然而采用3D單層所形成的射流速度較2D和3D更大。
圖4 聚能射流速度變化曲線
4、鋼靶穿深和孔徑
三種模擬方法的侵徹穿深和孔徑列于下表，可以看出采用2D和3D兩種方法模擬的結果較為相近，而3D單層差異較大。
展開 基于Lagrange及SPH算法的彈體侵徹雙層靶材仿真
基于Lagrange及SPH算法的彈體侵徹雙層靶材仿真.pdf
彈體對鋼靶材的侵徹在軍工防護領域應用廣泛，鋼靶材侵徹的破壞情況與彈體的變形程度對理解高速侵徹的作用機理具有重要意義。通過Lagrange算法建立靶材模型來分析鋼靶材的應力應變、沖擊中的能量變化及計算精度，得出了鋼靶材的應力圍繞沖擊中心圓形擴散，靶材邊界處的應力效應也得到消除，無應力反彈現象出現；仿真繼續得出靶材的最大失效應力為12100 MPa，彈體沖擊造成的第1、2層鋼靶材損傷截面面積分別為364、366 cm2，彈體在1300 m/s的高速沖擊下發生了嚴重的變形與破壞，彈體末端逐漸向沖擊反方向膨脹，直至發生塌陷破壞，坍塌深度達2.29 cm；文末最后亦提供了基于SPH算法的靶材侵徹結果，通過采用局部SPH粒子細分的方法建立不同密度的靶材SPH單元來模擬彈體的高速侵徹行為，通過能量曲線發現其侵徹結果更加穩定，沒有過多紊亂情況，為采用更加高效的有限元建模算法來研究侵徹失效行為提供了依據。
展開 LS-DYNA導彈破甲戰斗部聚能射流3D模型侵徹靶板仿真模擬 ￥150
起爆前（隱藏了裝藥和殼體及空氣）
開始侵徹
侵徹中期
在聚能射流侵徹的數值模擬中，深侵徹相對來說難度較大。因為射流的速度極高并且非常細，這就意味著中間射流經過的網格區域必須非常小，這樣的條件下射流與靶體的流固耦合接觸經常會出現穿透的現象。另外射流侵徹靶體的過程時間較長，經過從高速侵徹到低速堵塞堆積的過程，如果網格質量不高，則非常容易出現計算錯誤的現象，對初學者來說模擬起來不易上手。
三維射流侵徹模型網格劃分既要保證射流區域有足夠細的網格精度和網格質量，也要限制整體網格的數量使得計算不至于耗時過高，方便調試，因此網格劃分上尤其要投入精力。目前網絡上所能見到的大多是二維模擬或三維平面模擬，模擬的精度和視覺效果都難以和三維模擬相提并論。
根據計算的需要，不同區域采取不同尺寸的網格。
需要對模型進行預先切分。
此外，對求解參數的控制也很重要，在附件K文件中已調好。為了達到最好的侵徹效果，在計算中時間步長可能需要手動調整，詳情可咨詢作者。QQ：358826610（如有意購買可QQ聯系，包括模型相關講解
展開 LS-DYNA | 彈丸侵徹隨機混凝土層
剛性彈侵徹
往期回顧
經驗分享
學習分享 | 如何入門LS-DYNA？
平頭彈侵徹雙重靶板算例
改天再弄個說明，現在大致說一下，時黨勇師兄的侵徹雙層靶的例子，我把它改成平頭彈，侵徹雙層靶，采用圓形靶板，網格采用漸進式，關鍵區域加密
1.靶板網格圖
2.彈體附近網格
2010-12-4 21:10:24 上傳
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3.K文件
1. 球形頭部彈丸侵徹雙層靶，半模型，時黨勇師兄在其ansys/Ls-dyna中提到，侵徹對網格的要求比較高，因此按照時黨勇師兄提的建議，采用了圓形的靶板，內密外疏的網格。
2. 平頭圓柱體侵徹雙層靶，這個是全模型，剛開始建的，由于半圓頭的結構化網格建起來有些困難，就用了圓柱體，發現全模型比半模型的時間要耗費的不止兩倍
對于平頭圓柱體侵徹雙層靶來說，網格變形要比球形頭部大得多，但幸好使用拉格朗日還能算，最大的不同時有反彈現象出現
3，平頭圓柱體侵徹混凝土，圓形靶板比起方形的靶板來說，網格更容易控制
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Pene.part02.rar
Pene.part03.rar
展開 
【Abaqus爆炸】 CEL方法分析彈頭侵徹爆破 ￥99
image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/upload/202104/672818822f704f3892b4cdaf062c9e07.gif">
</div><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202104/ab564dbe0b234ff08a2c522800d4db60.gif" alt="exp1p_0.gif"></p><p>由此可見，彈頭高速侵徹過程中靶板變形很大，但當高能PBX起爆后瞬間擊穿，同時形成很多碎片，這些碎片可以對靶板（保護層）后面的目標形成二次毀傷。</p><p>那么，到底是彈頭的動能破壞了靶板還是高能PBX起到了主要作用？請看三層靶分析。</p><h2 class="ql-align-center"><strong>2.多層靶結果分析</strong></h2><p>在相同條件下，即彈頭速度、延時起爆等情況相同時，分析間隔為15mm的5mm三層靶侵徹爆破：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202104/b813bc62596c4f13b364bcb226a0f6f4.gif" alt="exp3p_0.gif"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202104/a4a10c78c6874a3a9e5cf786a47d3e50.gif" alt="exp3p_1.gif"></p><p>從結果看，這三塊靶板破壞方式不完全相同，從有到左依次大致認為是 彈頭侵徹破壞、破片及沖擊波破壞及爆炸產物破壞等。
展開 彈丸侵徹SPH靶板的教程
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彈丸侵徹SPH靶板的教程.part1.rar
彈丸侵徹SPH靶板的教程.part2.rar
彈丸侵徹SPH靶板的教程.part3.rar
彈丸侵徹SPH靶板的教程.part4.rar
彈丸侵徹SPH靶板的教程.part5.rar
彈丸侵徹SPH靶板的教程.part6.rar
Abaqus彈芯侵徹仿真（彈芯剛體）
彈芯材料參數：
數值模擬結果分析
彈芯侵徹過程見圖3所示
彈芯速度時程曲線見圖4所示，初始速度為770m/s，侵徹后剩余速度為608m/s。
侵徹彈孔圖片見圖5所示。
運用S-ALE（SALE）算法求解帶隔板的破甲戰斗部侵徹靶板（三維建模軟件+Hypermesh+Lspp） ￥100
一 案例背景
帶隔板破甲戰斗部侵徹靶板是裝甲防護與反裝甲技術領域的核心研究方向，其仿真分析對戰斗部結構優化、毀傷效能評估具有關鍵意義。傳統試驗方法存在成本高、周期長、難以捕捉瞬態侵徹細節的問題，而數值仿真技術可精準復現破甲戰斗部從爆轟驅動、金屬射流形成到侵徹靶板的全流程，成為該領域的主流研究手段。帶隔板結構是破甲戰斗部的關鍵設計，隔板的材質、厚度、布置角度會直接改變爆轟波傳播路徑，進而影響射流的成型質量與侵徹能力，因此針對該結構的侵徹仿真需兼顧爆轟動力學、材料大變形、流固耦合等多物理場耦合問題。
二 S-ALE算法與ALE算法相比的優勢
（1）徹底解決流體滲漏，大幅提升物理保真度
（2） 計算效率顯著提升，耗時更短
（3）建模更清晰、易用，降低出錯率
三 計算模型
破甲戰斗部裝藥直徑為φ40mm，裝藥高度60mm，藥型罩錐角為60°，壁厚為1mm，炸高為30mm，靶板直徑φ40mm，靶板厚度為50mm，隔板直徑為φ30mm，使用*ALE_STRUCTURED_MESH關鍵字生成S-ALE網格，使用*ALE_STRUCTURED_MESH_VOLUME_FILLING關鍵字進行填充。
四 計算結果
炸藥起爆之后，爆轟波經過隔板之后產生繞射，形成喇叭形爆轟波，然后壓垮藥型罩形成射流對靶板進行侵徹。
五 附件
模型K文件，導入Hypermesh的STP文件以及一步一步進行講解的視頻文件見付費內容，碼案例不易，感謝各位的支持，謝謝！
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