高速沖擊模擬
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
高速沖擊模擬的視頻教程
ABAQUS鋁合金/復合材料霍普金森壓桿SHPB高速沖擊有限元模擬
第一章、鋁合金霍普金森壓桿SHPB高速沖擊有限元模擬 第二章、復合材料霍普金森壓桿SHPB高速沖擊有限元模擬
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基于SPH方法模擬飛鳥高速撞擊擋風板
使用LS_DYNA中的SPH方法對飛鳥高速沖擊問題進行模擬，一步一步地演示相關操作，通過本課程可以基本掌握類似問題的分析流程。 視頻包括： 1. step by step的進行SPH建模演示； 2. 了解SPH方法模擬高速沖擊問題的流程； 3. 對其他類似問題的啟發。
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高速沖擊模擬的實例教程
鋁板高速沖擊數值模擬 ￥3
鋁板高速沖擊數值模擬文件
汽車開發材料階段，企業很難去通過總成或整車爆破實驗來驗證自己的材料，而傳統的懸臂梁沖擊和簡支梁沖擊，并不能很好的模擬汽車爆破時高速要求，多軸沖擊強度評價（Determination of puncture impact behaviour）是一種高速多軸沖擊模式，能模擬高速沖擊破壞形式，根據產品的功能要求選擇對應的材料試驗溫度，用高速行駛的落錘沖擊材料樣板，根據設備采集的曲線以及材料樣板的斷裂方式，來確定材料在此溫度和速度下的沖擊韌性。
多軸沖擊對材料的要求比較嚴格，對于汽車行業而言，為確保整車的安全性，常會采用多軸沖擊對由高分子材料制成的塑料件進行測試，通過模擬汽車的碰撞情況，檢驗內外飾材料在受到強大沖擊力或破壞力時的表現，從而避免零件在實際碰撞過程中產生尖銳的碎片或斷裂，進而危及駕乘人員的安全。
出于對我們自身安全性的考慮，更多關于多軸沖擊的內容，本周四，我們特別邀請國高材分析測試中心資深工程師——陳濤，為我們分享《高端力學性能測試系列之—多軸沖擊》》
同時，我們為參與直播的朋友，在直播間準備更多驚喜好禮，等你來揭曉！~
講師介紹：陳濤
負責高分子材料分析測試研究工作，在高分子材料力學、熱學、阻燃性能等方面經驗豐富，致力于機械可靠性（疲勞、蠕變等）和力學仿真數據方面的研究。
自2016年加入國高材，共申請3篇發明專利，2篇實用新型專利，發表外部論文3篇，有豐富的材料測試、數據處理和仿真對標經驗，為客戶提供專業技術培訓百余次，輸送內部技術文章近30余篇。
展開 本文以一個簡單案例介紹破片沖擊炸藥導致炸藥引爆，其中破片采用Cu，炸藥采用COMP-BJJ1，材料參數均取自AUTODYN自帶數據庫，Cu飛片額外定義一個材料失效，防止計算過程中因網格變形太大使得時間步太小導致計算終止，其中破片起始速度3000m/s。
破片采用拉格朗日算法，空氣域及炸藥采用歐拉算法，空氣域建立完畢后將炸藥填充到空氣PART中。節省計算資源，采用1/2模型。為防止炸藥爆炸后在壁面發生反射造成結果不準確，在除對稱面的邊界上均施加流出邊界；對稱軸上每隔一段距離設置一個固定高斯監測點，用于后處理觀察監測點處的壓力變化。由于點火增長模型只支持cm-g-us單位制，故本仿真單位制采用cm-g-us。
炸藥在飛片剛撞擊到后就被引爆，各時刻炸藥的壓力云圖如圖2-4所示：
1us 5us 10us
不同時刻B炸藥的壓力云圖
為觀察炸藥的反應程度，在計算前輸出變量選擇ALPHA，各時刻炸藥的反應度云圖如下：
1us 5us 10us
不同時刻B炸藥的反應分數
AUTODYN自身的后處理功能同樣可以繪出不同時刻的速度、位移、壓力等曲線，并且可以直接用到文獻中，當然也可以將其數據導出，自己用專業繪圖軟件繪制，各監測點的壓力-時間曲線如下所示（軟件自帶曲線還挺漂亮的）：
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展開 這是由于剛性球首先沖擊A面吸收了大部分動能，因此沖擊速度降低，B面的損傷因此比A面??；另外杯壁A面的曲面造型是凸型，因此A面內外兩側損傷差距明顯，而B面的曲面造型是凹下去的，因此B面內外兩側損傷差距不明顯。
圖2-6杯壁的A、B面
圖2-7不同時刻杯壁的破壞程度
3.2杯體的動能內能分析
杯體內能與吸收球的動能變化如圖2-8所示。能量圖明顯出現3個波峰，這與上述分析相同，由于杯壁的特殊曲面造型，并不會出現4個波峰的情況。
圖2-8能量變化圖
3.3沖擊接觸面出的作用力分析
沖擊接觸面出的作用反力與能量的變化趨勢基本相同，在t=0.174ms、0.182ms、0.231ms 3個時刻分別對應3組波峰，如圖2-9所示。
圖2-9 rcforc作用力
4結論
（1）杯壁是曲面造型，杯壁本身的幾何形狀嚴重制約著杯壁的沖擊破壞程度。本文仿真結果表明：杯壁設置成B面的“凹型”可以一定程度減小有效沖擊破碎損傷程度，一定程度避免了碎渣飛濺傷人。
（2）用SPH建立杯體可以避免網格大變形導致的計算終止問題，在模擬高速沖擊中SPH算法很適用。
展開 材料在高速沖擊條件下的動態變形破壞過程及動態力學性能，是沖擊力學研究的熱點問題。高速三維數字圖像相關方法，是一種非接觸式的全場應變測量方法。
DIC技術可在較高應變率作用以及極端加載環境下，通過搭配高速相機，可測試高速沖擊下材料或結構的三維位移場及應變場，分析材料或結構的動態破壞形式。
通過有限元模擬，可以基于模擬來分析材料或結構受沖擊的力學響應行為。但由于材料機械性能存在一些不確定性，難以準確預測具體的響應數據。在相近材料或結構上進行測試，力學動態行為都會有差別。
模擬數據的更新有賴于實驗數據來驗證和對比，采用新拓三維高速XTDIC全場應變測量系統的數據結果，可修正或更新模擬數據。
測試過程
XTDIC 高速全場應變測量系統布置、散斑圖案和加載裝置
在測試中，使用加載裝置對平板件進行高速沖擊，新拓三維XTDIC高速全場應變測量系統同時記錄平面板材料響應。為了捕獲用于XTDIC軟件算法的圖像，通過預先在平面板材料進行隨機斑點圖案制作，在獲取高質量圖像采集的同時，極薄的散斑不會影響平板件的剛度和力學響應行為。
采用兩個高速相機（300萬像素，采集頻率為5000幀），105mm微距鏡頭，精度100微應變、0.01mm。沖擊加載裝置連接到相機的數據采集系統，確保沖擊力的測量和相機的記錄同時自動開始。沖擊裝置的力和圖像均收集激發時和激發完畢的數據，高速相機實時采集圖像。
數據分析
位移場分析
使用XTDIC系統軟件獲得了平板件受沖擊力區域的全場位移數據，從圖中可以看出整體的位移場數值左右不對稱，撞擊瞬態下點1位移為7.86mm，點2位移為6.73mm，XTDIC系統可以獲取非常精確的位移圖。
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PyACP：Ansys Composite PrepPost (ACP) 的Python接口。專注于復合材料的建模與后處理，可以自動化定義鋪層、設置方向和厚度，實現復合材料結構的程序化設計。
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摘 要
為了準確預測零件強度和吸收能量，Envalior通過高應變率拉伸實驗創建了Digimat材料卡片。Digimat材料卡片能夠模擬各向異性粘彈性/粘塑性材料行為。此外，材料卡片中包含失效指標，使用戶能夠通過有限元分析（FEA）結果的后處理快速輕松地識別關鍵位置。
Part.01
引 言
在設計承重部件時，可預測性是關鍵?？深A測性縮短了開發時間，實現了首次正確的設計，
近期許多人在問實時高溫條件如何在ls-dyna中實現，這個方法在很早以前就有學者使用過，包括混凝土和巖石，后續有空會更新相應課程，具體實現方法如下。
溫度對于花崗巖力學特性有不可忽視的影響，模擬100℃和200℃下花崗巖SHPB 試驗時必須考慮溫度的作用，借助“隱式-顯式順序求解法”模擬實時溫度下花崗巖的沖擊破壞過程。眾所周知，ANSYS 隱式方法能高效的求解靜載問題，而求解瞬態問題則需要借助顯式方法
<p><br></p><p>算例為鋼球沖擊含骨料混凝土。骨料為多面體，由程序生成。</p><p>鋼球為JC模型，混凝土與骨料均為RHT模型。沖擊速度100m/s。</p><p>模型能夠清晰呈現沖擊荷載下含骨料混凝土的損傷演化情況。</p><div contenteditable="false" width="100%"><figure class="figure-image" data-img="https
模型尺寸為50 mm × 9.8 mm，初始溫度設置為680 K, 環境溫度設置為 300K；
材料參數如表所示
最終裂紋形態如圖所示：
高速沖擊模擬（實例）
第四天
7.
高速沖擊問題概述與模擬策略
6.7.
高速沖擊模擬（實例）
第四天
7.
高級編程與二次開發
7.1.
