侵徹爆炸仿真的案例
【Abaqus爆炸】 CEL方法分析彈頭侵徹爆破 ￥99
<h2 class="ql-align-center"><strong>0.引言</strong></h2><p>Abaqus作為綜合性有限元軟件，其功能強大不言而喻，然而在軍工領域用abaqus模擬各類沖擊爆炸毀傷比較少見，可能是因為abaqus更適合做高度非線性熱、力學分析。而爆炸類問題，AUTODYN或LS-DYNA可以模擬一維到三維的各類問題，同時擁有豐富的材料庫；但是對于習慣abaqus的用戶，再去安裝學習AUTODYN或LS-DYNA比較費時間。之前別人做過各類射流、水下爆炸等問題，今天給大家帶來了彈頭侵徹爆破的算例。</p><p><strong>模型概述</strong>：彈頭以500m/s撞擊靶板，其中PBX裝藥采用JWL狀態方程描述，設置延時起爆及起爆點，同時為了呈現爆炸產物的作用，保留產物不刪除。為了方便起見，彈頭和靶板采用相同材料，材料參數來自abaqus幫助文檔。模型分為15mm的單層靶板和5m三層靶板侵徹爆炸過程，如下圖所示：</p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/upload/202104/2f88199b7f5b4f3187e16be8f40996ea.png" title="exp3.png" alt="exp3.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202104/2f88199b7f5b4f3187e16be8f40996ea.png?
展開 侵爆戰斗部（先侵徹后爆炸，一氣呵成）
考慮破片的隨機失效，模擬自然破片戰斗部
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ANSYS/LS-dyna侵徹爆炸鋼筋單元及方向點選取 ￥50
視頻是關于如何畫鋼筋，怎么導入ansys，如何選取侵徹爆炸中單元類型，如何選取鋼筋方向點，何如畫鋼筋網格的。
【Abaqus爆炸】 SPH方法分析彈頭侵徹爆破 ￥69
</span></h2><p>前段時間分享了用Abaqus CEL方法分析侵徹爆破問題，詳情見：</p><p><br></p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-link" data-title="【Abaqus爆炸】 CEL方法分析彈頭侵徹爆破" data-link="https://www.yqgqt.org.cn/post/1790179" data-regular="true">
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<span class="link-title">【Abaqus爆炸】 CEL方法分析彈頭侵徹爆破</span>
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https://www.yqgqt.org.cn/post/1790179
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</div><p>然而有人反饋說歐拉區域填充比較麻煩，而且網格尺寸非常影響材料填充精度。另外，對于復雜結構，仍要求網格是六面體網格；也不支持質量縮放（歐拉單元），這可能是CEL方法的不足。實際上上述侵徹爆破問題可以用SPH方法進行分析，而且SPH方法可以跟普通的拉格朗日單元分析類似進行操作，下面展示SPH方法的使用及注意事項。
展開 
LS-DYNA | 爆炸侵徹作用在混凝土
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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 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 炸彈爆炸躲到哪里更合適？爆炸仿真告訴你！ ￥55
炸彈爆炸躲到哪里更合適？
作者：大龍貓 fwz0703@163.com
爆炸在很多情況下會發生，比如戰爭，比如開山修路，比如煙花爆竹，甚至手機爆炸，我們不希望爆炸爆炸傷害身體，那么當發生爆炸時候，我們躲在哪里合適呢？本次以一個簡單仿真為例來說明爆炸基本過程。
如圖所示，當爆炸發生在中間位置，那么圖中的A、B、C、D四個位置哪里躲避，位置最好？下面具體來看一下.
1.建立模型
仿真的方法采用workbench中集成的ls-dyna來模擬，具體模型及參數都為假定狀態。計算空間為5mx10mx2m，底面中間建立TNT炸藥模型，其他位置有大型的阻擋塊，高度為2m，模型如圖所示，模型中阻擋塊為空白方式，簡化網格數量
2.材料設置
計算中采用workbench中的設置的材料模型，空氣和炸藥的的材料設置如圖所示
3.網格設置
網格都采用六面體網格劃分，這樣的計算會更快一些，結果如圖所示
4.邊界條件設置
設置求解時間為1.5s時間，如圖所示，設置求解域的周圍和上頂面為無反射條件方式的邊界，設置起爆點為炸藥的中間點位置，如圖所示，設置section為單點ALE方式來計算.
5.結果分析
5.1躲避位置的選擇
當發生爆炸后，當然是距離越遠越好，但是沒有選擇的時候，選擇哪里好呢？當然是就近選擇掩體的后面.觀察不同時刻的壓力云圖可以看到0.25S的時候A和C位置其最先達到最大壓力，到0.5s的時候，B和D位置達到最大壓力，那么選擇哪里位置較好呢？
如果A和C的位置怎么選擇？
展開 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。
LS-DYNA在彈體侵徹仿真中的應用
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。
基于lsdyna的zidan侵徹混凝土仿真 ￥29.9
第一次在技術鄰發帖，希望能給一些人一定的參考及借鑒，zidan貫穿混凝土是比較典型的侵徹案例
工況zidan以100m/s的速度侵徹C40混凝土，混凝土采用MAt111JHC模型，為了較少網格數量，模型采用1/4計算，混凝土底端固定。
計算結果動畫
侵徹仿真模擬
編輯
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LS-DYNA SPH聚能射流侵徹混凝土靶 SolidWorks/HyperMesh聯合仿真 ￥20
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。
SPH-FEM 彈丸侵徹靶板的仿真（DYNA）
SPH法允許存在材料界面，可以簡單而精確的實現復雜的本構模型，已成功在水下爆炸仿真模擬、超高速碰撞等材料動態響應的數值模擬領域，可以模擬連續體結構的解體、破碎、固體層的斷裂和脆性破壞等。
1、首先建立如下圖所示的模型。
2、賦予材料，插入材料命令即可
3、刪除掉wb中接觸，需要在prepost中定義。
4、劃分網格如下圖所示，（sph中的部分節點需要與FEM中的對齊）
5、設置邊界條件和初始條件。設定FEM-SPH界面的segment，設置周圍為固定邊界。
6、用prepost打開K文件
7、將FEM網格變為SPH網格。
8、完成SPH網格的建立，刪除掉元Part。
9、設置set_node，用于定義接觸.
10、設置SPH的對稱面。
11、設置接觸為Eroding_nodes_to_surface
12、設置固粘接觸。
13、設置Section為sph，并在part中應用。
14、設置全局對稱。
15，就可以點擊計算。
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。
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