侵徹接觸
關注創建者：匿名 創建時間：2022-03-07
侵徹接觸的視頻教程
abaqus鋼棒高速侵徹鋼板——簡單建模及三種內部單元erode接觸方式
abaqus鋼棒侵徹薄鋼板——簡單建模及三種內部單元發生erode接觸方式 *****可以適用所有真實的侵徹情況 （大變形、高速>1000m/s、涉及單元刪除后，彈靶內部單元的接觸） 雖然模型簡單，但即使上百萬的網格也可以用相同的方法操作 第一節：簡單建模 第二節：接觸方式1 第三節：接觸方式2（需修改inp） 第四節：接觸方式3（需修改inp） 附加：鋼本構的使用 過程包含塑性變形
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侵徹接觸的實例教程
第二部分失效模型，該模型由應力項、應變率項和溫度項三部分，反映了應力、應變率和溫度對動態斷裂應變的影響
1.2 計算模型
本文采用顯示動力學軟件Ls-Dyna模擬了普通鋼芯彈侵徹多層面板鋁合金靶板的物理過程。利用有限元模擬技術研究高速侵徹過程是一種高效、經濟的計算手段。對于侵徹接觸式多層靶板，各層相互作用而導致靶板產生大結構變形，在一定程度上提高了靶板的吸能能力。
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。
本文通過bullet穿透鋁合金板侵徹計算來簡單介紹Hypermesh和LS-DYNA的聯合使用。
計算模型如圖1所示，為1/4模型，bullet材料為鋼材，被穿透的板為鋁合金AL2024。
圖1 計算模型
在hypermesh中對bullet進行分割，分割后對其和鋁板進行六面體網格劃分，bullet的網格尺寸為1mm，鋁板的網格尺寸為1.5mm，并對鋁板被bullet侵蝕的部分進行局部加密，計算網格如圖2所示。
圖2 有限元模型
網格劃分完成后，在hypermesh中定義使用材料的屬性、狀態方程、單元算法和沙漏控制，分別對應hypermesh中的Materials、State Equations、Properties和HourGlasses。材料選用*Mat_ Johnson_Cook模型計算高應變率相關的高速沖擊問題，引用最大主應變失效準則（*Mat_Add_Erosion），狀態發方程采用*EOS_Gruneisen，采用常應力單元積分算法*Section_Solid，沙漏控制采用4號Flanagan-Belytschko stiffness forms算法。基本設置如圖3所示，材料屬性及狀態方程參數如圖4和圖5所示。
圖3 hypermesh中的基本設置
圖4 AL2024(左)和Steel(右)的材料參數
圖5 AL2024(左)和Steel(右)的狀態方程
接觸算法設置，通過hypermesh中Groups定義自動單面的侵徹接觸算法*Contact_Eroding_Single_Surface，選擇所有單元作為從面，靜摩擦系數取0.1，SOFT計算公式選為Soft constraint formulation，如圖6所示。
展開 一、24個實例模型貼近工程實戰操作：
案例01：實體-梁結構連接靜載分析
案例02：T型管網格劃分
案例03：采用局部控制T型管網格劃分
案例04：采用局部控制T型管網格劃分
案例05：3D結構網格劃分
案例06：復雜裝配體網格劃分
案例07：節點移動
案例08：含橡膠支撐的裝配體非線性模態計算
案例09：轉子不平衡響應激勵計算
案例10：橡膠支撐電機承載平臺的諧響應計算
案例11：機翼模型瞬態分析(模態疊加法+直接法)
案例12：油管結構多點響應譜分析
案例13：絎架結構隨機響應計算
案例14：結構跌落碰撞沖擊計算
案例15：連桿機構剛柔耦合動力學計算
案例16：擺動機構碰撞的剛體動力學計算
案例17：單自由度主動隔振計算
案例18：泰勒桿高速沖擊計算
案例19：高速彈體侵徹接觸失效計算
案例20：安全氣囊展開計算
案例21：結構入水流固耦合分析
案例22：塑性成型過程熱-固耦合分析
案例23：金屬彈體高速侵徹熱-固分析
案例24：水下爆炸沖擊波鋼板作用計算
二、差異化、效果保證：
1、實戰：CAE仿真計算12年，有自己的超算中心，積累了大量的項目工程案例
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侵徹接觸的最新內容
圖3 hypermesh中的基本設置
圖4 AL2024(左)和Steel(右)的材料參數
圖5 AL2024(左)和Steel(右)的狀態方程
接觸算法設置，通過hypermesh中Groups定義自動單面的侵徹接觸算法*Contact_Eroding_Single_Surface，選擇所有單元作為從面，靜摩擦系數取0.1，SOFT計算公式選為Soft constraint
6.面對面接觸算法
7.自動與普通接觸 8.侵蝕接觸
9.剛體接觸 10.固連接觸
11.拉延筋（ Drawbead ） 接觸 12.摩擦模型
13.運動 副 14.點焊
15.彈簧和阻尼器
工程實例1：高速彈體侵徹
列車和防護墻的接觸類型為侵徹面面接觸（Eroding Surface to Surface），其中靜摩擦系數為0.3，動摩擦系數為0.15。建立的列車-防護墻碰撞模型如圖2所示。
彈體與靶板之間采用*Surface-to-Surface contact（Explicit）侵徹接觸算法，通過定義彈體表面與靶板node接觸。*Interaction Properties選擇切向行為（摩擦選擇罰公式，摩擦系數為0.3）與法向行為（硬接觸）。
彈芯初始速度為770m/s，方向垂直靶板平面向下，通過創建約束控制。
平衡主-從接觸算法：應用了兩次單純主-從接觸算法，在第2次搜索過程中將主從表面對調，由兩次計算的加權平均獲得了加速度的修正值或接觸力，所做的第2次修正是為了求解任何殘余的侵徹，使接觸物之間的侵徹達到最小化。
通用接觸算法盡可能采用平衡主-從權重算法，對于包含基于節點表面的通用接觸算法，該表面僅可能作為單純的從屬表面，可以應用單純主-從權重。
對于侵徹接觸式多層靶板，各層相互作用而導致靶板產生大結構變形，在一定程度上提高了靶板的吸能能力。
09：轉子不平衡響應激勵計算
案例10：橡膠支撐電機承載平臺的諧響應計算
案例11：機翼模型瞬態分析(模態疊加法+直接法)
案例12：油管結構多點響應譜分析
案例13：絎架結構隨機響應計算
案例14：結構跌落碰撞沖擊計算
案例15：連桿機構剛柔耦合動力學計算
案例16：擺動機構碰撞的剛體動力學計算
案例17：單自由度主動隔振計算
案例18：泰勒桿高速沖擊計算
案例19：高速彈體侵徹接觸失效計算
實例模型課程中人手一機操作指導
實例1：泰勒桿高速沖擊計算
實例2：安全氣囊展開計算
實例3：拉伸失效過程模擬計算
實例4：不同單元格式和形狀下梁分析
實例5：高速彈體侵徹接觸失效計算
實例6：圓柱運動副
實例7：點焊結構沖擊失效計算
實例8：基于自適應沖壓成型計算
實例9：鳥撞飛機風擋玻璃
實例10：高速彈體侵徹混凝土靶板
實例11
