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<p>利用AUTODYN計(jì)算鋁球?qū)︿X板的超高速碰撞問(wèn)題，經(jīng)過(guò)該案例的講解，能夠掌握如下知識(shí)點(diǎn)：</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

那么在這些零件的裝配及搬運(yùn)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生相互碰撞而導(dǎo)致零件結(jié)構(gòu)發(fā)生變形甚至失效。因此本文以金屬圓管為對(duì)象，通過(guò)動(dòng)力顯示求解高速碰撞過(guò)程中的應(yīng)力應(yīng)變來(lái)分析金屬圓管相互碰撞造成的后果，為碰撞或跌落仿真分析提供一定的參考。2仿真問(wèn)題描述金屬管一端突然斷裂，失去受力后會(huì)高速旋轉(zhuǎn)，撞擊到相鄰的金屬管路，引發(fā)工業(yè)生產(chǎn)事故、因此需要對(duì)相鄰的兩個(gè)管道在撞擊時(shí)的應(yīng)力、應(yīng)變及變形加以提前預(yù)測(cè)。

利用AUTODYN計(jì)算鋁球?qū)Ψ涓C夾層板的超高速碰撞問(wèn)題，經(jīng)過(guò)該案例的講解，能夠掌握如下知識(shí)點(diǎn)：（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(shí)現(xiàn)FEM-SPH耦合算法；（5）如何提高SPH的計(jì)算速度，如何抑制/激活part； 圖1.

圖 1 超高速撞擊數(shù)值計(jì)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(dòng)態(tài)力學(xué)性能。具體的材料參數(shù)見(jiàn)表 1和表 2。

“碰撞后局部應(yīng)力超 350MPa” 問(wèn)題，優(yōu)化后應(yīng)力降至 280MPa 以下，符合工程標(biāo)準(zhǔn)。

權(quán)威師資：航天級(jí)實(shí)戰(zhàn)背景，教學(xué)口碑雙優(yōu)課程主講人鄧怡超，擁有哈工大力學(xué)碩士學(xué)歷，曾任航天系統(tǒng) CAE 工程師，具備 “實(shí)戰(zhàn) + 教學(xué)” 雙重權(quán)威資質(zhì)：1) 10 余年 ABAQUS 應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)：精通流固耦合、非線性沖擊、聲固耦合等復(fù)雜仿真，主導(dǎo) “重點(diǎn)軍貿(mào)型號(hào)結(jié)構(gòu)分析”“航天器尾噴管碰撞仿真” 等國(guó)家級(jí)項(xiàng)目；2) 超萬(wàn)人次教學(xué)經(jīng)驗(yàn)：線下培訓(xùn) 1000 + 人次、線上培訓(xùn) 10000

相比之下，顯式求解則在高速動(dòng)力學(xué)分析中優(yōu)勢(shì)明顯，它能處理帶有不連續(xù)性的復(fù)雜問(wèn)題，比如接觸、碰撞、屈曲甚至材料失效等情形。對(duì)于這類(lèi)問(wèn)題，隱式方法往往需要大量計(jì)算資源并且容易出現(xiàn)收斂困難，而顯式方法由于其算法特性，反而能以更高的效率完成計(jì)算。

(6)水下/空中彈體發(fā)射過(guò)程，火炮助推器模擬，動(dòng)態(tài)仿真高速、超高速穿甲，如飛彈打擊或穿透靶體(單個(gè)或復(fù)合靶體)及侵徹過(guò)程等問(wèn)題。 (7)流體動(dòng)力分析，如液體、氣體的流動(dòng)分析、液體晃動(dòng)分析，水上迫降。 (8)輪胎在積水路面排水性和動(dòng)平衡分析，高速列車(chē)運(yùn)行系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析。

，接下來(lái)就為大家演示怎樣在Abaqus中定義超彈性材料。

工程經(jīng)驗(yàn)夠硬核：10 余年 ABAQUS 全場(chǎng)景應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，精通流固耦合、非線性沖擊、聲固耦合等復(fù)雜仿真技術(shù)，曾主導(dǎo) “重點(diǎn)軍貿(mào)型號(hào)復(fù)雜裝配體剛度 / 強(qiáng)度分析”“航天器尾噴管隨機(jī)載荷碰撞仿真”“虎門(mén)大橋渦激振動(dòng)協(xié)同分析” 等國(guó)家級(jí)項(xiàng)目，對(duì)工程實(shí)際問(wèn)題的理解遠(yuǎn)超普通講師；2.

案例覆蓋核心強(qiáng)非線性場(chǎng)景：課程精選的案例全面覆蓋不同類(lèi)型的流體大變形與固體交互問(wèn)題，每個(gè)案例均實(shí)現(xiàn) “問(wèn)題拆解 - 技術(shù)方案 - 全流程實(shí)操 - 結(jié)果驗(yàn)證” 的深度教學(xué)： 案例一：高速彈體入水仿真（流體極端大變形 + 固體沖擊交互）1) 問(wèn)題特點(diǎn)：彈體高速沖入水中，水流產(chǎn)生破碎、飛濺等極端大變形，同時(shí)彈體與水體產(chǎn)生瞬時(shí)強(qiáng)沖擊，屬于典型的流體 - 固體強(qiáng)非線性交互；2) 理論解析：講解

許多實(shí)際工況（如碰撞、爆炸）中材料可能承受高速拉伸載荷（如撕裂、韌性斷裂），直接施加動(dòng)態(tài)拉伸載荷能更真實(shí)地模擬材料在高速拉伸狀態(tài)下的失效行為，彌補(bǔ)壓桿試驗(yàn)的局限性。 本案例將介紹韌性材料的直接式霍普金森拉桿原理及其Abaqus仿真方法。

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自適應(yīng)fem轉(zhuǎn)sph計(jì)算要點(diǎn)，高速超高速碰撞，當(dāng)有限元撞擊有限元時(shí)候，面臨大變形會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)格畸變，而我們?cè)O(shè)置add eroson閾值當(dāng)有限元失效轉(zhuǎn)化為SPH粒子，這樣也保障能量守恒，粒子繼承單元的動(dòng)能、壓力等，我們采用AL撞擊AL的模型，模擬效果良好，可以看到碎片云和球的層裂，一定注意這個(gè)算法實(shí)現(xiàn)一個(gè)是失效，一個(gè)是網(wǎng)格，一個(gè)是接觸!!! 大家可以咨詢(xún)！

在高速運(yùn)行的情況下，這種機(jī)制不可避免地會(huì)與其他車(chē)輛或障礙物發(fā)生碰撞。 NHTSA的調(diào)查報(bào)告中表明，特斯拉自動(dòng)駕駛在大多數(shù)碰撞事故發(fā)生前啟動(dòng)了向前碰撞警告（FCW），隨后的自動(dòng)緊急制動(dòng)（AEB）在大約一半的碰撞事故中起了作用。但在碰撞事故中，平均來(lái)說(shuō)，Autopilot在實(shí)際撞擊前1秒內(nèi)中止對(duì)車(chē)輛的控制，沒(méi)有給駕駛員足夠的響應(yīng)時(shí)間。

雖然該軟件聲稱(chēng)可以求解各種三維非線性結(jié)構(gòu)的高速碰撞、爆炸和金屬成型等接觸非線性、沖擊載荷非線性和材料非線性問(wèn)題，但實(shí)際上它在爆炸沖擊方面，功能相對(duì)較弱，其歐拉混合單元中目前最多只能容許三種物質(zhì)，邊界處理很粗糙，在拉格朗日——?dú)W拉結(jié)合方面不如DYTRAN靈活。 由于LS-DYNA在沖擊、碰撞領(lǐng)域的成績(jī)斐然，ANSYS也購(gòu)買(mǎi)了它的求解器進(jìn)行沖擊，碰撞問(wèn)題的計(jì)算。

機(jī)械噴丸： 利用彈丸高速沖擊到靶材，使其表面產(chǎn)生塑性變形產(chǎn)生殘余應(yīng)力以及加工硬化從而提高材料的強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。 影響噴丸強(qiáng)度的工藝參數(shù)主要有：彈丸直徑、彈流速度、彈丸流量、噴丸時(shí)間等。彈丸直徑越大，速度越快，彈丸與工件碰撞的動(dòng)量越大，噴丸的強(qiáng)度就越大。

原始記錄： 速度變化（Delta-v）：當(dāng)Ego車(chē)輛與 Exo1車(chē)輛進(jìn)行正面高速碰撞時(shí)，通過(guò)最大化它們的速度，可以使碰撞時(shí)的 Delta-v達(dá)到最大，從而增加碰撞的嚴(yán)重性。 入侵后時(shí)間（PET）：用于評(píng)估潛在碰撞或接近碰撞的風(fēng)險(xiǎn)，即那些可能由于交通流或信號(hào)變化而產(chǎn)生的高風(fēng)險(xiǎn)情形。