彈道沖擊
關注創建者：ＤＹＮＡ專家 創建時間：2017-10-12
彈道沖擊的實例教程
[1] Experimental and numerical investigation of the impact response of elastomer layered fiber metal laminates (EFMLs)
Experimental and numerical investigation of the impact response of elastomer layered fiber metal laminates (EFMLs).pdf
[2]Numerical simulation of impact tests on GFRP composite laminates
Numerical simulation of impact tests on GFRP composite laminates.pdf
[3]Progressive damage modeling of plain weave E-glass/phenolic composites
Progressive damage modeling of plain weave E-glass_phenolic composites.pdf
[4]An experimental and numerical investigation on ballistic performance of advanced composites
Anexperimentalandnumericalinvestigationonballisticperformanceofadvancedcomposites.pdf
展開 Abaqus/Explicit 特別適用于分析瞬態動力學問題，例如：手機和其他電子產品的跌落實驗，彈道沖擊和汽車子系統的沖擊等。基于表面的流體空腔可用模擬填充了流體的結構，包括結構變形與內部液體或氣休壓力的耦合分析，如安全氣囊展開分析。
Abaqus/Explicit 處理接觸問題和其它非線性的能力使其成為求解許多非線性準靜態問題有效工具，如制造過程（如高溫金屬軋制和扳金沖壓）和能量吸收裝置緩慢擠壓過程的模擬。
Abaqus/Explicit 中的自適應網絡功能使之能夠模擬大量的材料發生嚴重變形的問題，例如金屬成型的問題。聲學功能提供瞬態聲固耦合分析，例如潛水艇在沖擊載荷作用下的響應分析以及沖擊載荷在水下傳播。聲學分析的功能與模擬氣泡載荷、流體的空化和有無海床對液體表面的影響等功能有機結合。
總結：
Abaqus/Standard 求解器是一個強大的通用求解器，可用于從靜態問題到動態問題的各種分析。而Abaqus/Explicit 求解器是一種更專業的工具，它特別適用于涉及復雜接觸的高度不連續的短期動態非線性情況，也適用于涉及材料失效和結構剛度突然變化的問題。因此，如果您正在處理靜態問題，例如尋找桌子腿的應力，或平滑動態問題，隱式求解器很可能是更好的選擇，但如果您正在分析具有大量接觸交互，例如手機跌落測試或車禍，那么 Explicit 則是更好的選擇。
展開 Abaqus/Explicit 適用于分析瞬態動力學問題，例如，手機和其他電子產品跌落時跌落實驗，彈道沖擊，汽車系統和新能源汽車電池包的沖擊及跌落分析等。基于表面的流體空腔可用于模擬填充了流體或氣體的結構。包括結構變形與內部液體或氣體壓力的耦合分析，如安全氣囊展開分析。
Abaqus/Expicit高效處理接觸問題和其他非線性的能力，使其成為求解許多非統性準靜態問題的有效工具，如制造過程（如高溫金屬軋制和鈑金沖壓）和能量吸收裝置緩慢擠壓過程的模擬。
Abaqus/Standard、Abaqus/Explicit的聯合仿真（Co-Simulation）
“Abaqus”可將整體模型中不同響應形式的兩部分模型分別定義成Standard和Explicit形式，在分析過程中兩個求解器之間不斷地相互傳遞數據，因此不需過多地簡化模型就可以準確并有效地模擬大規模的復雜模型。Abaqus/ Standard、Abaqus/Explicit可以完全在Abaqus/CAE中完成。應用實例:整車分析中 Car Body和Suspension Connectors使用Standard求解器分析，Wheel 和Tire使用Explicit 求解器分析。
Abaqus/ATOM
包括優化方法:拓撲優化、形狀優化、鈑金件厚度優化、鈑金件加強筋優化。都支持接觸，幾何非線性和材料非線性。一般通過5-50次設計循環將獲得滿意結果，優化后的幾何模型還可以通過Abaqus/CAE導出為STL文件或者INP 文件，供設計使用。
其他模塊Abaqus/Design
Abaqus/Design是一個可選擇的附加產品，用于設計靈敏度[DSA]。
展開 PD報告摘要一：
https://arc.aiaa.org/doi/pdf/10.2514/6.2019-2057
采用非線性和應變率依賴的近場動力學蒙皮桁條面板彈道極限確定
為了設計與驗證受高能動態沖擊（HEDI）的飛機主結構需要進行顯著性測試。NASA先進復合材料聯合中心（ACC）的HEDI項目現階段的工作旨在尋求復合結構的動態斷裂模擬的最新技術。本文討論了針對NASA ACC項目第二階段所選擇的三種漸進損傷分析方法之一：近場動力學（通過EMU實現）。本文通過盲測以及針對蒙皮桁條板彈道沖擊試驗的試驗-分析相關性結果，提供了對近場動力學理論的簡要討論，包括基體非線性效應、應變率依賴性的影響。
圖：NDI（Non-Destructive Inspection）無損檢測結果與預測損傷（EMU）之間的相關性
PD報告摘要二：
https://arc.aiaa.org/doi/pdf/10.2514/6.2019-1039
基于近場動力學與精化鋸齒理論的復合材料漸進失效分析
本文對復合材料漸進失效分析進行了研究，通過采用近場動力學微分算子（PDDO）來求解精化鋸齒理論（RZT）中的平衡方程，避免了使用剛度退化系數。在RZT的平衡方程推導過程中，材料特性矩陣被認為是空間變化的，不同于一般假設中的均勻變化。這些方程的近場動力學形式能通過移除近場動力學相互作用（鍵）來表達變形中的漸進失效。同樣地，通過移除PD鍵，剛度退化是自然產生的。數值結果先通過與解析解對比驗證了該方法的正確性，然后通過考慮帶貫穿厚度裂紋的對稱疊合層合板進行了驗證。
展開 Johnson-Cook本構介紹
Johnson-Cook應變和溫度敏感塑性材料，常用于模擬高應變率和塑性熱引起的材料軟化等問題，典型應用包括金屬爆炸成型、彈道侵徹和沖擊等。
Johnson-Cook本構將材料屈服應力表達為：
其中，A為初始屈服應力；
B為應力硬化常數；
N為應力硬化指數；
C為應變率常數；
M為軟化指數；
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、高速沖擊、加工成型和復合材料鋪層等。
當半球形頭彈體以高于彈道極限的速度沖擊靶 板時，WMJC 斷裂準則預測到靶板會產生一個前端 直徑略小于后端直徑的帽狀沖塞，并在靶板背部的 彈孔周圍出現花瓣開裂現象。但是，MJC 斷裂準則 預測出，靶板除產生一個前端直徑略大于后端直徑 的沖塞外，在靶板背部的彈孔周圍也出現了花瓣開 裂現象，并且靶板發生了很明顯的拉伸撕裂，并產 生了幾條明顯的徑向裂紋。
Abaqus/Explicit 適用于分析瞬態動力學問題，例如，手機和其他電子產品跌落時跌落實驗，彈道沖擊，汽車系統和新能源汽車電池包的沖擊及跌落分析等。基于表面的流體空腔可用于模擬填充了流體或氣體的結構。包括結構變形與內部液體或氣體壓力的耦合分析，如安全氣囊展開分析。
Abaqus/Explicit 特別適用于分析瞬態動力學問題，例如：手機和其他電子產品的跌落實驗，彈道沖擊和汽車子系統的沖擊等。基于表面的流體空腔可用模擬填充了流體的結構，包括結構變形與內部液體或氣休壓力的耦合分析，如安全氣囊展開分析。
[1] Experimental and numerical investigation of the impact response of elastomer layered fiber metal laminates (EFMLs)
Experimental and numerical investigation of the impact response of elastomer layered
因此，蜂窩經常被用作夾層保護結構的核心，以抵抗嚴重的動態載荷，如彈道和爆炸沖擊。
目前，研究蜂窩力學性能的方法有實驗測試、數值模擬、理論分析、經驗和半經驗擬合等。另外，還會采用拓撲結構、形狀和參數優化設計技術提高蜂窩材料在不同目標和約束條件下的力學性能。得益于大自然的啟發和人類的智慧創造，蜂窩材料的力學性能有了巨大的飛躍。
Johnson-Cook本構介紹
Johnson-Cook應變和溫度敏感塑性材料，常用于模擬高應變率和塑性熱引起的材料軟化等問題，典型應用包括金屬爆炸成型、彈道侵徹和沖擊等。
本文通過盲測以及針對蒙皮桁條板彈道沖擊試驗的試驗-分析相關性結果，提供了對近場動力學理論的簡要討論，包括基體非線性效應、應變率依賴性的影響。
