破片毀傷仿真的案例
沖擊波和破片對靶板的聯合毀傷效應
沖擊波和破片對靶板的聯合毀傷效應
圓柱形殼體在沖擊波和破片聯合毀傷作用下的動態響應 ￥15
數值仿真，大家共同學習進步
炸藥為8701炸藥，高度18.2cm,直徑9.1cm
破片為球形鎢破片，單枚直徑0.7cm，交錯緊密排布
圓柱殼體材料為Al12
作用距離為80cm,沖擊波和破片耦合作用區間
采用load blast關鍵字，加載面為半個圓柱面
LS-DYNA | 考慮車輛移動、彈目交匯、內部結構、沖擊波、破片毀傷
可考慮目標移動；
可考慮多種目標，多個彈體，同時/依次作用；
可考慮沖擊波、破片毀傷；
可考慮目標內部細節破壞情況；
可考慮彈目交匯、起爆時間、起爆時序；
破片戰斗部動爆/靜爆、爆炸成型彈丸EFP動爆；
時間尺度從微秒（毀傷元成型）到秒（彈目交匯+對目標毀傷）級別；
尺寸跨度從mm（戰斗部尺寸）到m（目標尺寸）級別。
破片采用Lagrange算法
只考慮動爆沖擊波，落高7m、落速500m/s、落角50°
只考慮動爆破片，落高7m、落速500m/s、落角50°
考慮破片和沖擊波
展開 LS-DYNA模擬聚脲涂覆鋼板在爆炸沖擊波-破片群聯合作用下的毀傷特性
本文利用LS-DYNA軟件模擬了聚脲涂覆鋼板在爆炸沖擊波及破片群聯合作用下的毀傷特性
1 數值計算模型
1.1計算模型建立
該數值模擬的物理模型如圖1所示。
圖1物理模型示意圖
Fig.1 Physical model diagram
使用ANSYS/LS-DYNA有限元分析軟件，建立了如圖2所示的1/4模型。本模型所有材料均使用3DSolid164單元。靶板四條側邊采取全約束方式固定，空氣邊界采用透射條件。
圖2有限元數值計算模型
Fig.2 Finite element numerical calculation model
考慮位置、厚度兩個因素，設計了10個工況：無涂覆、迎爆面涂覆2、4、6mm、背爆面涂覆2、4、6mm、雙側涂覆2、4、6mm。
1.2材料模型
1.2.1 RDX炸藥
采用*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BU-RN材料模型，配合JWL狀態方程描述。
1.2.2 空氣
*MAT_NULL理想氣體材料模型，結合EOS_LINEAR_POLYMIAL線性狀態方程表示。
1.2.3 ASTM1045鋼
采用*MAT_PLASTIC_K-INEMATIC本構模型表示，其高應變率效應可由Cowper-Symonds模型方程描述。
1.2.4 鎢合金破片
采用*MAT_JAHNSON_COOK本構模型結合G-RUNEISEN狀態方程。
1.2.5 聚脲彈性體材料
選用*MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLATICITY多線性彈塑性材料模型。
2 計算結果及分析
2.1爆轟波傳播及破片飛散規律
爆轟波傳播如圖3所示。
圖3 爆轟波傳播
破片群的飛散過程如圖4(a)所示。
展開 
用戶作品賞析 | LS-DYNA模擬聚脲涂覆鋼板在爆炸沖擊波-破片群聯合作用下的毀傷特性
1.2.4 鎢合金破片
采用*MAT_JAHNSON_COOK本構模型結合G-RUNEISEN狀態方程。
1.2.5 聚脲彈性體材料
選用*MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLATICITY多線性彈塑性材料模型。
2
計算結果及分析
2.1 爆轟波傳播及破片飛散規律
爆轟波傳播如圖3所示。
圖3 爆轟波傳播
破片群的飛散過程如圖4(a)所示。
(a) 破片飛散過程
(a) Schematic diagram of fragmentation dispersion
(b) 破片著靶示意
(b) Schematic diagram of fragments impact on target
圖4 破片飛散及著靶
Fig.4 Fragments emission and impact on the target.
2.2 計算結果
圖5為各工況靶板迎爆面最終形變云圖。
展開 基于Mott隨機失效的榴彈型自然破片動爆飛散仿真 ￥69.33
基于Mott隨機失效的榴彈型自然破片動爆飛散仿真
關鍵詞：S_ALE算法、Mott隨機失效、榴彈型、自然破片、動爆過程
破片類型：自然破片
耦合算法：S_ALE
失效類型：有/無隨機失效
榴彈落速：100m/s；800m/s
計算結果：
戰斗部800m/s落速動爆時破片最高速度2713m/s，戰斗部100m/s落速動爆時破片最高速度2137m/s，落速升高可有效提高破片飛散峰值速度，增強單體破片殺傷作用。
施加隨機失效與否，幾乎不影響破片飛散速度，但有隨機失效時殼體破壞效果更好、連片更少，更接近實際狀態。
付費文件包括：4個K文件，800m/s和100m/s的有/無隨機失效的榴彈型自然破片動爆飛散仿真K文件和答疑聯系方式。
計算結果動畫：
①800m/s落速；含隨機失效
②800m/s落速；不含隨機失效
③100m/s落速；含隨機失效
④100m/s落速；不含隨機失效
展開 炸藥驅動破片數值仿真 ￥5
炸藥為圓柱形炸藥，破片為圓柱形破片
球形破片仿真K文件 ￥10
平行排布球形破片仿真K文件，炸藥是8701炸藥參數，破片材料為鎢合金，邊界條件設置無反射邊界條件和壓力流出邊界條件。
藥柱高18.2cm，直徑9.1cm，長徑比2：1，破片尺寸0.7cm
空氣域高28.2，半徑25
預制破片仿真
<div contenteditable="false" width="100%"><jsk id="C_Playd089ddb5464471efbaff6732b68f0102" videoid="d089ddb5464471efbaff6732b68f0102" duration="0秒"><img src="https://img.jishulink.com/static/web/youku-case.png"></jsk></div><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202407/attachment/58cb57703d2a48f2972f54665b03996b.jpg" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202407/attachment/58cb57703d2a48f2972f54665b03996b.jpg" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202407/attachment/58cb57703d2a48f2972f54665b03996b.jpg?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202407/attachment/58cb57703d2a48f2972f54665b03996b.jpg?image_process=/format,webp/resize,w_760" data-initial-src
展開 預制破片沖擊靶板數值仿真 ￥500
利用后處理軟件對關鍵幀中的預制破片進行提取，重新生成K文件，借助重啟動算法對預制破片沖擊靶板進行數值仿真。其中靶板包括金屬板和金屬管。
球形破片仿真K文件 ￥10
交錯排布球形破片仿真K文件，炸藥是8701炸藥參數，破片材料為鎢合金，邊界條件設置無反射邊界條件和壓力流出邊界條件。
藥柱高18.2cm，直徑9.1cm，長徑比2：1，破片尺寸0.7cm
自然破片仿真及k文件 ￥10
自然破片仿真及k文件
預控破片戰斗部仿真分析
內刻槽預制破片仿真分析
非晶含能破片沖擊釋能溫度變化釋能仿真/LS-DYNA/FEM-SPH-熱力耦合 ￥180
目前含能破片有多種，研究較為廣泛是 金屬聚合物類破片（Al/PTFE，論文仿真國外實例：《Characterization and Modeling Methodology of Polytetrafluoroethylene Based Reactive Materials for the Development of Parametric Models》）、 金屬間化合物類（如Al/Ni）、 非晶破片和 髙熵破片等。關于非晶破片沖擊釋能的研究較少，因此簡單介紹非晶破片沖擊釋能溫度變化原理，理解仿真思路。
初始正文
仿真模擬破片為鋯基非晶破片，與金屬聚合物類破片釋能的反應原理不同，非晶破片主要由高溫的碎片與空氣發生金屬氧化反應釋放能量，無氣態產物生產，其超壓毀傷主要來自空氣吸熱膨脹導致。
一般評價測量含能破片沖擊釋能的方法為VCC（Vented Chamber Calorimetry）法，裝置如圖1，主要利用準靜態超壓峰值評價含能破片沖擊釋能大小，帖子作者認為該法適合用于生成氣體較多的破片如Al/PTFE。
圖1 VCC準靜態腔室量熱法
而非晶破片的超壓毀傷直接受高溫影響，利用溫度峰值評估非晶破片沖擊釋能更有說服力。借鑒VCC法，利用熱電偶替換壓力傳感器，測量容器內溫度。以此衡量非晶含能破片(生產氣體較少近乎無)的毀傷能力。改進測試裝置如圖2所示，裝置尺寸如圖3所示。
圖2 沖擊釋能測溫
圖3 容器尺寸
試驗結果：在相同時間內，靠近壁面的溫度較低，而空腔溫度較高，說明短時間內碎片向壁面傳熱較少可以認為絕熱。數據來源：論文《非晶合金沖擊釋能的溫度表征研究》
展開 LS-DYNA | 殺爆戰斗部靶場靜爆打靶仿真（破片飛散長持時計算）
共2萬枚破片。
