LS-DYNA侵徹
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-31
LS-DYNA侵徹的視頻教程
ANSYS/LS-DYNA彈體侵徹鋼筋混凝土板教學案例
ANSYS/LS-DYNA彈體侵徹鋼筋混凝土板仿真模擬，前處理采用ANSYS經典界面一步步演示，購買后贈送附中文注釋版的命令流文件、K文件及結果文件。
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LS-DYNA模擬EFP成型侵徹靶板重啟動技術(小型重啟動和完全重啟動)
Hypermesh聯合LS-DYNA模擬EFP侵徹靶板重啟動技術(拉格朗日方法） 簡介： 1.Solidworks進行幾何3DEFP侵徹靶板幾何建模； 2.Hypermesh進行有限元網格劃分 3.LS-PrePost進行k文件關鍵字修改、求解及后處理操作 4.小型重啟動和完全重啟動方法講解
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LS-DYNA侵徹的實例教程
本案例采用SolidWorks+HyperMesh+LS-DYNA對聚能射流侵徹混凝土靶板進行聯合仿真。
首先使用SolidWorks對炸藥、藥性罩和靶板進行幾何建模，生成step文件。
下一步將step文件導入HyperMesh進行SPH粒子填充，并生成K文件。
最后，使用lsprepost對K文件進行sph算法，約束，計算時間控制，材料和狀態方程等關鍵字添加，并替代原有的K文件進行計算。
收費內容包括 step幾何模型、HM 網格文件、以及完全修改好的K文件。
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 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 本案例利用ls-dyna模擬剛性彈侵徹復合裝甲，實現了有限元-光滑粒子的自適應耦合，當材料失效時，有限元網格自動轉化為SPH，解決了有限元仿真穿甲過程中網格畸變和質量不守恒的問題。
1.工況
剛性彈侵徹符合陶瓷復合裝甲，如下圖所示。
2.關鍵字設置
本算例中彈體采用*MAT_PLASTIC_KINEMATIC_TITLE，陶瓷復合靶采用帶失效的*MAT_JOHNSON_COOK_TITLE和*MAT_JOHNSON_HOLMQUIST_CERAMICS_TITLE材料模型。設置*CONTROL_SPH、*SECTION_SPH_TITLE、*DEFINE_ADAPTIVE_SOLID_TO_SPH等關鍵字使靶板材料失效時有限單元自動轉化為SPH，具體關鍵字設置見附件。
3.結果
展開 <p><br></p><p>1、數值計算模型</p><p>運用<a href="https://www.yqgqt.org.cn/qa/2977" rel="noopener noreferrer" target="_blank" style="color: rgb(51, 51, 51);">LS-DYNA</a>有限元軟件建立二維計算模型。模型中戰斗部布置在空氣介質中，水介質前端面為鋁合金板；在鋁合金板和間隔靶之間填充60cm厚的水介質，間隔靶由3層厚度均為1cm的45鋼板組成，靶板間距為5cm，邊緣采用全約束方式進行固定。采用Euler算法描述水、空氣、炸藥和藥型罩，間隔靶、殼體和鋁合金板采用Lagrange算法，Euler單元和Lagrange單元采用流固耦合算法進行耦合，在空氣和水介質的計算域邊界添加非反射邊界條件，防止沖擊波在邊界處形成壓力反射現象。模型采用g-cm-μs單位制建立，網格尺寸為0.1cm。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/upload/202208/605477d9c45f4f8aa5997178bae4edf6.png" alt="計算模型.png" height="187" width="417"></p><p>采用*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN材料模型和*EOS_JWL狀態方程描述炸藥；空氣和水均采用*MAT_NULL空白材料模型及*EOS_Gruneisen狀態方程描述；采用*MAT_Johnson_Cook模型和*EOS_Gruneisen狀態方程描述45鋼、紫銅和2A12鋁合金。
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彈丸侵徹鋼筋混凝土。
參數化建模，可以調節配筋率。
[圖片]
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于單一材料，從而滿足生產生活中多樣化的需求。現今材料技術也不斷朝著多種材料復合的方向發展，復合材料采用不同的基體與增強體能夠實現不同的力學性能，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
<p><br></p><p>采用spg方法模擬彈丸高速侵徹混凝土靶。</p><p>彈丸為T250高強度鋼，剛體材料。</p><p>混凝土靶抗壓強度48MPa,RHT模型。</p><p>此方法可以清晰模擬出開坑，徑向裂紋，而且可以避免FEM方法中采用侵蝕算法導致的質量不守恒。</p><p>付費部分為k文件。</p><p>文件為簡單示例，有一定的泄露情況，計算參數仍需要自己調整。</p><div contenteditable
本案例采用SolidWorks+HyperMesh+LS-DYNA對聚能射流侵徹混凝土靶板進行聯合仿真。
首先使用SolidWorks對炸藥、藥性罩和靶板進行幾何建模，生成step文件。
下一步將step文件導入HyperMesh進行SPH粒子填充，并生成K文件。
三維聚能射流侵徹混凝土K文件
采用流固耦合算法
炸藥，藥性罩和空氣為ALE，混凝土靶板為拉格朗日
特點：混凝土采用72號混凝土模型*Mat_72R3，模型詳見https://zhuanlan.zhihu.com/p/531667160
能夠唯象模擬射流作用混凝土靶的裂紋擴展
