超高速彈體的案例
基于LS-DYNA的超高速彈體對圓柱狀巖石侵徹動態(tài)破壞形態(tài)模擬（附K文件） ￥39.9
本案例采用顯示動力分析有限元分析軟件 LS-DYNA，選取合適的網(wǎng)格尺寸和模型參數(shù)，建立彈體和花崗巖靶體的計算模型，采用 Lagrange 算法、花崗巖采用HJC模型，經(jīng)過不斷調(diào)試參數(shù)，獲得比較接近實驗的一組參數(shù)用于模擬，模擬和實驗的結(jié)果對照如下
本案例適用于研究爆炸、沖擊、侵徹動力學(xué)的朋友，下面附上該模擬的K文件，大家有疑問可以在私信我，歡迎交流！
LS-DYNA沖擊、爆破、侵徹案例合集
1.準(zhǔn)二維巖體爆破裂紋的模擬
2.柱狀藥包在無限水域中爆炸動態(tài)響應(yīng)模擬
3.巖體同時起爆與微差爆破動態(tài)響應(yīng)模擬比較
4.含裂隙巖體爆破裂紋及擴展及損傷模擬
5.準(zhǔn)二維巖體單孔爆破裂紋模擬1
6.準(zhǔn)二維巖體單孔爆破裂紋的模擬2
7.二維平面條件球狀異型藥包爆破漏斗成型模擬
8.FEM-SPH耦合算法模擬高位突水對露天臺階的影響
9.超高速彈體對圓柱狀巖石侵徹動態(tài)破壞形態(tài)模擬
10.霍普金森桿（SHPB）動態(tài)巴西劈裂的模擬
11.霍普金森桿（SHPB）動態(tài)沖擊壓縮巖石混凝土剪切力學(xué)行為模擬
12.球狀藥包在無限水域中爆炸動態(tài)響應(yīng)模擬
計算方法 | 淺析橡膠超彈體與粘彈性仿真(超彈篇)
超彈體仿真材料處理與本構(gòu)擬合
1、橡膠超彈體材料處理
分析橡膠類仿真計算一般需要選擇超彈體材料模型，超彈體材料模型假設(shè)材料是各向同性的、等溫和彈性的，完全或接近不可壓縮，是真實橡膠行為的理想化。
對于橡膠超彈體進(jìn)行模擬仿真應(yīng)該首要進(jìn)行材料曲線的擬合工作，主流CAE仿真軟件都提供了曲線擬合工具，可以幫助把實驗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成各種超彈模型能使用的應(yīng)變能量密度函數(shù)系數(shù)。對于超彈體的試驗數(shù)據(jù)種類可以選擇圖1中所示的多種或者至少一種，一般認(rèn)為能夠提供的數(shù)據(jù)種類越多，擬合的曲線越能表現(xiàn)真實橡膠特性，但對于以壓縮為主的仿真計算項目，建議試驗數(shù)據(jù)應(yīng)該包括單軸壓縮或等雙軸拉伸。
圖1
應(yīng)該注意的是用于擬合曲線的測試的數(shù)據(jù)（除體積測試數(shù)據(jù)）需要工程應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)，體積測試數(shù)據(jù)需要真實應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)。這與金屬非線性計算中塑性曲線擬合中收集數(shù)據(jù)方式不同，一般金屬塑性曲線需要工程應(yīng)力-應(yīng)變轉(zhuǎn)換為真實應(yīng)力-應(yīng)變。對于試驗數(shù)據(jù)需要調(diào)整滯回和應(yīng)力軟化行為，采用穩(wěn)定的曲線（應(yīng)該偏移至零應(yīng)力和零應(yīng)變）用來進(jìn)行曲線擬合，如圖2所示。
圖2
2、橡膠超彈體材料本構(gòu)擬合
超彈體材料本構(gòu)模型很多，如圖3所示。
圖3
同時同種本構(gòu)模型又有不同的項數(shù)，例如常用的Mooney Rivlin 模型就有分為N=2，3，5和9項模型，可看作是多項式形式的特殊情形。
2項Mooney Rivlin模型相當(dāng)于N=1的多項式形式，是最常用的模式之一。
3項Mooney Rivlin模型與N=2且 的多項式形式類似。
5項Mooney Rivlin模型相當(dāng)于N=2多項式形式。
展開 彈體高速撞擊擋風(fēng)玻璃的FEM-SPH仿真對比分析
彈體高速撞擊擋風(fēng)玻璃的FEM-SPH仿真對比分析
1選題意義：高速彈體侵徹的顯示動力學(xué)仿真已經(jīng)有很多學(xué)者對此進(jìn)行了透徹的研究，按照侵徹目標(biāo)體建模采用的算法可分為彈體侵徹FEM目標(biāo)體、彈體侵徹SPH目標(biāo)體。FEM算法由于計算效率高、邊界條件易于處理而得到廣泛應(yīng)用，采用SPH算法能夠更加準(zhǔn)確反映大變形問題，如破碎、裂紋等物理想象而多被用于科學(xué)研究中。本文針對于此，分別采用FEM SPH算法建立了高速彈體沖擊擋風(fēng)玻璃的仿真建模，對比了兩種不同建模方法實現(xiàn)沖擊擋風(fēng)玻璃后損失形貌與實際形貌的準(zhǔn)確度，總結(jié)了FEM與SPH算法各自的優(yōu)缺點，最后對此類侵徹問題的發(fā)展趨勢做出了展望。
2有限元方法分析
2.1模型假設(shè)及建立
彈體高速沖擊擋風(fēng)玻璃的模型中，玻璃相對彈體可以看成無限大平面，外，模型假設(shè)彈體沖擊玻璃中心區(qū)域，所以可以建立四分之一模型，以減小計算量。彈體及玻璃平面模型較為簡單，本文直接在ANSYS中進(jìn)行幾何模型的建立，建模采用APDL語言建模。
2.2區(qū)域網(wǎng)格劃分
高速沖擊問題中，網(wǎng)格劃分精度影響最終計算結(jié)果。因此對玻璃平面劃分區(qū)域后，按照區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格精度控制，在四分之一彈體下方直接與其接觸的玻璃部分網(wǎng)格劃分密一點，對四分之一玻璃邊界區(qū)域網(wǎng)格控制同樣需要精密一點，避免邊界應(yīng)力集中，在遠(yuǎn)離彈體直接接觸部分采用六面體稀疏網(wǎng)格，模型網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖1所示。
圖1 模型網(wǎng)格劃分
2.3其他前處理
網(wǎng)格劃分完成后，進(jìn)行其他在ANSYS中較為容易的前處理設(shè)置，如初始速度，求解時間，能量控制，輸入接觸力等，對于接觸設(shè)置，邊界條件設(shè)置等其他較為復(fù)雜的可以在LSPP中完成。（個人認(rèn)為LSPP中對接觸，邊界條件的設(shè)置較為簡單）。
展開 
高速彈體多層靶板目標(biāo)侵徹數(shù)值模擬研究
計算模型及工況
本輪計算開展高速彈體多層靶板目標(biāo)典型侵徹過程仿真研究，并針對高速戰(zhàn)斗部侵徹硬目標(biāo)引信的響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行分析。待開展的工況包括：
工況1：發(fā)射速度850m/s，目標(biāo)為鋼制靶體，厚度分別為10mm，16mm，8mm，8mm的921A船用鋼板，層間距依次為3m、2m、2m；
工況2：發(fā)射速度及靶體厚度和材質(zhì)條件與工況1類似，但層間距調(diào)整為1.5m、1m、1m；
工況3：發(fā)射速度850m/s，典型混凝土層式目標(biāo)，層間距1.5m，第一層厚度為300mm，其他三層厚度為180mm，配筋率不小于0.3%，混凝土強度不低于40MPa；
工況4：條件與工況3相同，層間距調(diào)整為3.5m。
本報告的內(nèi)容組織形式亦按照以上工況順序進(jìn)行。在進(jìn)入顯式非線性數(shù)值模擬前，首先進(jìn)行了彈引系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模態(tài)分析，考察了彈引系統(tǒng)的基本振動特性；隨后分別對四組工況進(jìn)行了仿真分析，對計算結(jié)果進(jìn)行了處理和討論。
2. 彈引系統(tǒng)模態(tài)分析
以侵徹模型中搭建的主要基于六面體-三棱柱混合單元的彈體四分之一模型為基礎(chǔ)，搭建了全彈結(jié)構(gòu)模態(tài)分析模型，如圖1所示：
圖1 全彈結(jié)構(gòu)軸視圖
圖2給出了其內(nèi)部的剖面結(jié)構(gòu)。注意到模型中移除了彈體內(nèi)部前端的填充物結(jié)構(gòu)。根據(jù)此前的分析經(jīng)驗，如果簡單的將填充物處理為六面體單元實體結(jié)構(gòu)并與彈體結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接耦合，會向結(jié)構(gòu)中引入真實世界中不存在的軸向、抗彎及抗扭剛度，導(dǎo)致計算結(jié)果失真，帶來大量誤差。類似的處理方式還包括測試體前端的傳爆結(jié)構(gòu)，亦在模型中進(jìn)行了移除并被替換為均勻分布的集中質(zhì)量單元。相關(guān)內(nèi)容在3.2節(jié)工具誤差分析中有詳細(xì)討論。
圖2 全彈結(jié)構(gòu)剖視圖 X-O-Z平面
模型共包括六面體-三棱柱混合單元143808個。彈體主要結(jié)構(gòu)為鋼，測試體結(jié)構(gòu)有兩種材料選型方案，分別為鋼和鋁合金。
展開 8.1LS-DYNA顯式動力學(xué)相關(guān)案例——高速彈體撞擊混凝土靶板 ￥50
學(xué)習(xí)到高速彈體撞擊混凝土靶板的案例，進(jìn)程還比較順利
K文件和相關(guān)的ANSYS的file在下面提供，歡迎一起討論學(xué)習(xí)
高速彈體45度傾斜入水，涉及六自由度、重疊網(wǎng)格(含fluent設(shè)置視頻教程、網(wǎng)格和計算結(jié)果文件) ￥120
彈體入水過程，速度太快，水波還來不及漾開
我國超高速風(fēng)洞預(yù)計2022年建成，天地往返飛行器高超音速飛行器曝光
8月22日消息，我國JF-22超高速風(fēng)洞此前已進(jìn)入現(xiàn)場安裝階段，并已通過專家組中期檢查。在央視報道中，出現(xiàn)了疑似中國新型天地往返飛行器和高超音速飛行器的影子。
風(fēng)洞被譽為是飛行器的搖籃。在位于北京懷柔科學(xué)城，一支幾代人傳承的科研團隊打造出了最新一代JF-22超高速風(fēng)洞將于明年建成。
飛行器在天上飛，空氣不動，但是我們在地面上的時候，沒有辦法讓飛行器去飛，需要做一個飛行器的模型固定在這，在風(fēng)洞產(chǎn)生高速的氣流吹這個模型，模擬它在天上飛的過程，這個就是風(fēng)洞。
爆轟驅(qū)動超高速高焓激波風(fēng)洞簡稱為JF22超高速風(fēng)洞于2018年3月正式啟動，現(xiàn)在已進(jìn)入現(xiàn)場安裝階段，完成真空艙、試驗艙和噴管的安裝，并通過專家組中期檢查，將于2022年建成。
▲JF22超高速風(fēng)洞儀器安裝現(xiàn)場
就是這樣一個項目，經(jīng)歷數(shù)代研發(fā)者的不懈努力，在錢學(xué)森、郭永懷部署的戰(zhàn)略方向上一路攻關(guān)，從高溫材料、到異型構(gòu)造、再到傳感器設(shè)計，科研團隊在無人區(qū)反復(fù)探索，終于實現(xiàn)了從理論創(chuàng)新到技術(shù)創(chuàng)新的跨越。
直到2012年，總長265米、試驗段直徑達(dá)3.5米的JF-12復(fù)現(xiàn)風(fēng)洞研制成功，可復(fù)現(xiàn)5到9倍聲速的飛行條件，實驗時間超過100毫秒，比其它同類型的激波風(fēng)洞提高1個量級，成為國際最大、整體性能最先進(jìn)的激波風(fēng)洞，為我國航空航天重大任務(wù)研制提供了關(guān)鍵支撐。
作為研制新一代飛行器的搖籃，JF-22超高速風(fēng)洞可以復(fù)現(xiàn)相當(dāng)于約30倍聲速的飛行條件。JF-22最核心的技術(shù)就是通過正向爆轟驅(qū)動器為基本功能，提供平穩(wěn)的驅(qū)動氣流，風(fēng)洞的試驗?zāi)芰σ菾F-12驅(qū)動能力提高10倍。
展開 AUTODYN超高速碰撞SPH計算 ￥150
利用AUTODYN計算鋁球?qū)Ψ涓C夾層板的超高速碰撞問題，經(jīng)過該案例的講解，能夠掌握如下知識點：
（1）外部有限元模型如何導(dǎo)入AUTODYN中；
（2）外部有限元模型導(dǎo)入后，如何賦予材料參數(shù)和修改；
（3）SPH方法如何設(shè)置材料失效參數(shù)；
（4）如何實現(xiàn)FEM-SPH耦合算法；
（5）如何提高SPH的計算速度，如何抑制/激活part；
圖1. 數(shù)值計算模型
圖2. 計算結(jié)果
基于AUTODYN的超高速碰撞數(shù)值模擬 ￥135
<p>利用AUTODYN計算鋁球?qū)︿X板的超高速碰撞問題，經(jīng)過該案例的講解，能夠掌握如下知識點：</p><p>（1）AUTODYN中如何創(chuàng)建超高速SPH模型；</p><p>（2）SPH方法如何設(shè)置材料層裂失效參數(shù)；</p><p>（3）超高速碰撞碎片云形成模擬；</p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/upload/202306/1897181fdba94e1abb7a34b5b403bcc4.png" title="圖片1.png" alt="圖片1.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202306/1897181fdba94e1abb7a34b5b403bcc4.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202306/1897181fdba94e1abb7a34b5b403bcc4.png?image_process=/format,webp" data-initial-src="https://img.jishulink.com/upload/202306/1897181fdba94e1abb7a34b5b403bcc4.png">
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展開 AUTODYN | Whipple結(jié)構(gòu)超高速撞擊
空間碎片高速撞擊Whipple結(jié)構(gòu)防護屏后發(fā)生破碎，形成不斷膨脹的碎片云結(jié)構(gòu)，分散了碎片能量，進(jìn)而起到航天器艙壁防護效果。whipple結(jié)構(gòu)防護性能的研究主要有超高速撞擊試驗和數(shù)值模擬。試驗研究主要采用二級輕氣炮開展超高速撞擊試驗，成本較高；數(shù)值模擬主要采用SPH方法，不僅能夠彌補試驗的不足，且并能描述撞擊過程波系的傳播、材料的破碎和碎片云的膨脹，是超高速撞擊研究中重要的研究手段，代表性的有限元軟件有AUTODYN和LS-DYNA。
02數(shù)值計算模型
參照公開文獻(xiàn)中超高速撞擊試驗建立AUTODYN數(shù)值計算模型。采用SPH算法，粒子大小為0.01mm；彈丸材質(zhì)為2024-T4，直徑D=5.25mm，撞擊速度為5000m/s。
圖 1 超高速撞擊數(shù)值計算模型
超高速撞擊中，涉及到了材料的相變。因此采用能夠描述物質(zhì)凝聚態(tài)和膨脹態(tài)的Tilloston狀態(tài)方程和Steinberg-Guinan本構(gòu)模型描述高溫高壓下材料的動態(tài)力學(xué)性能。具體的材料參數(shù)見表 1和表 2。
表1 Tilloston狀態(tài)方程
表2 Steinberg-Guinan本構(gòu)模型參數(shù)
03結(jié)果對比
結(jié)合文獻(xiàn)中的試驗數(shù)據(jù)，分別對鋁合金結(jié)構(gòu)和復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行超高速撞擊模擬，結(jié)果對比如圖 2、圖 3。數(shù)值計算能夠準(zhǔn)確反映出碎片云的基本特征和防護屏穿孔形貌。表 3為特征參數(shù)對比結(jié)果，數(shù)值計算和試驗結(jié)果的誤差絕對值在10%以內(nèi)。
展開 
超高速永磁同步電機振動噪聲分析
超高速永磁同步電機（PMSM）具有轉(zhuǎn)速高、徑向力波階數(shù)低等特點，但定子易共振引發(fā)較大噪聲。以1臺超高速PMSM為例，依據(jù)電機實際尺寸，建立了電機電磁場模型和定子結(jié)構(gòu)的3D模態(tài)模型。采用有限元法對該電機的徑向電磁力進(jìn)行仿真，分析了引起電機振動的主要電磁力諧波次數(shù)，確認(rèn)了電機電磁噪聲的主要來源。最后,通過ANSYS聲場的聲壓級云圖研究了超高速PMSM的電磁噪聲特性。
超高速永磁同步電機振動噪聲分析
劉朋鵬, 王建輝, 韋福東
[上海電器科學(xué)研究所(集團)有限公司,上海 200063]
0 引 言
采用超高速永磁同步電機（PMSM）驅(qū)動的壓縮機具有效率高、體積小、功率密度大等優(yōu)點，在燃料電池中得到了廣泛的應(yīng)用。但超高速PMSM轉(zhuǎn)速高，電機徑向力波階數(shù)低，輕量化的結(jié)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)致定子剛度較差易共振引發(fā)較大噪聲，影響壓縮機的使用體驗，因此在超高速PMSM設(shè)計時不僅需要考慮電機的電磁性能指標(biāo)，還需要關(guān)注電機的振動噪聲特性[1-3]。
電機的振動噪聲伴隨電磁、結(jié)構(gòu)、力學(xué)和聲場等多個領(lǐng)域錯綜復(fù)雜的耦合關(guān)系，是一個復(fù)雜的多物理場問題。為了對電機進(jìn)行準(zhǔn)確的噪聲分析，國內(nèi)外許多學(xué)者已進(jìn)行了研究[4-5]。
展開 【產(chǎn)品技術(shù)】帶MUXIO接口的 USB3.0超高速控制器
T630芯片是方寸微電子自主研發(fā)的USB3.0超高速控制器，具有功能豐富、性能強勁、擴展性強等特點，可廣泛應(yīng)用于視頻采集卡、工業(yè)采集卡、打印機、掃描儀、數(shù)字?jǐn)z像機、工業(yè)照相機、醫(yī)療成像設(shè)備、測試和測量設(shè)備等眾多產(chǎn)品中。
為超高速列車設(shè)計車廂
交通是城市的命脈，為了縮短時空距離，各國都在努力著，阿聯(lián)酋迪拜就打算推出時速高達(dá)1080km/h的超高速管道列車。近日，寶馬Designworks與維珍集團旗下的Virgin Hyperloop One公司和迪拜道路運輸管理局合作開發(fā)了超高速管道列車的原型車廂。
超高速管道列車的運行原理并不復(fù)雜，憑借封閉型的管道與磁浮動力，將車廂運行的阻力大幅減少到趨近為零的程度，也將有效避免天氣等額外因素的影響，理想時速將高達(dá)1080km/h，也就是說未來從迪拜搭到阿聯(lián)酋首都阿布扎比僅需12分鐘的車程（當(dāng)前需要90分鐘）。
不過由于超高速運輸?shù)奶匦裕丝驮谲嚺搩?nèi)須保持坐姿以確保安全，且車廂也沒有規(guī)劃車窗等配備，但是對于乘客來說，不論是多短暫的旅途，適當(dāng)?shù)氖孢m配備都是不可獲缺的。于是Vigin Hyperloop One公司就邀請寶馬Designworks操刀規(guī)劃，打造既有科幻成分，又不失豪華舒適氛圍的車廂空間。
按照寶馬的設(shè)想，他們將加大各個座位之間的距離，以減少密閉的感受。且座椅一律采用真皮材質(zhì)，并配有加熱/通風(fēng)、坐姿調(diào)節(jié)等功能。旁邊還配備了大面積的觸摸屏，提供多樣的互動娛樂或辦公條件。整體乘客艙的設(shè)計風(fēng)格借鑒了傳統(tǒng)阿拉伯圖案的靈感，并將其與未來風(fēng)格融合在一起。
轉(zhuǎn)自寶馬客
展開 基于反應(yīng)力場的超高速碰撞分子動力學(xué)模擬
納米粒子小球超高速撞擊具有氧化層的金屬表面
