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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。

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入AUTODYN中；（2）外部有限元模型導入后，如何賦予材料參數(shù)和修改；（3）SPH方法如何設置材料失效參數(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.

通過有限元網(wǎng)格與sph粒子耦合的方法模擬超高速碰撞，變形較小的位置選擇網(wǎng)格，變形較大部位選擇sph粒子。

基于 PreSys 的工程實踐，這類問題可以通過 ALE + SPH + Lagrange 多方法協(xié)同實現(xiàn)穩(wěn)定求解。

</p><p class="ql-align-justify">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;由于炸藥起爆過程中涉及到網(wǎng)格的大變形，采用Lagrange算法進行計算時，易出現(xiàn)小網(wǎng)格步長銳減、負體積計算終止等問題。

兩種算法耦合的難點在于分界面力（位移）傳遞，以及四分之一模型中，對SPH粒子邊界的約束。 1000m/s的撞擊速度，計算結果如圖，精確結果還需要對材料模型參數(shù)進行詳細的標定。這種方法可避免FEM中使用侵蝕算法設置失效準則帶來的麻煩。 感興趣的可以在咸魚搜索：用戶名play(驀***士)，提供相關的k文件

原因： 無網(wǎng)格畸變 能模擬碎裂 場景三：工程折中方案 現(xiàn)實工程中通常： ?? ALE + Lagrange + SPH 混合 model.method = ["ALE","Lagrange","SPH"] model.region.near =

該方法相對成熟，主要針對脆性和延性材料的破壞，多應用于高速沖擊下三維固體材料的脆片化。SPH主要應用于流體分析，但由于是基于Lagrange的方法，所以也適用于固體分析，因為高速沖擊下固體也會表現(xiàn)出流體的特性。特征及案例介紹* SPG方法SPG方法是由LS-DYNA開發(fā)的真正意義上的無網(wǎng)格法。常規(guī)的無網(wǎng)格法需要背景網(wǎng)格來進行積分，在處理破壞時有一定局限性。

所以，傳統(tǒng)Lagrange方法的痛點之一在于單元畸變。

任意Lagrange–Euler算法（ALE）繼承了Lagrange和Euler各自的優(yōu)點，同時去除它們的缺點，適用于模擬材料的超大變形，同時關注高分辨率激波問題。光滑粒子流體動力學（SPH）是一種無網(wǎng)格的方法，適用于模擬材料的破碎。例如，超高速撞擊、脆性材料的裂紋擴展。

在分析軍用車輛抗爆炸沖擊過程中，研究人員通常分析爆炸沖擊波對車輛結構的損傷而忽略高速破片對車輛結構的破壞。而有研究表明爆炸沖擊波與高速破片對于目標結構存在耦合作用，在耦合作用下目標結構的損傷情況要大于單獨作用[3]。在爆炸數(shù)值仿真方法上，任意拉格朗日-歐拉算法(ALE)在模擬爆炸沖擊波傳遞中有著較高的精度，被廣泛應用在爆炸數(shù)值仿真中[4-6]。

</li></ul><h2 class="ql-align-center">3.結束語</h2><ul><li><span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(25, 25, 25);">由上述簡單的算例可知，采用SPH模擬爆炸或高速沖擊問題還是比較方便的，但不支持二維情況。

圖 2 相同工況下碎片云幾何尺寸對比圖 3 防護屏穿孔形貌對比表3 特征參數(shù)試驗與數(shù)值計算對比小結采用SPH算法研究彈丸超高速撞擊，彈丸和靶板的SPH粒子大小盡量保持一致，并且SPH粒子尺寸盡量細化，才能準確的模擬出碎片云的幾何形貌特征和尺寸參數(shù)；AUTODYN和LS-DYNA兩種軟件均能模擬超高速撞擊，但是AUTODYN自帶碎片識別功能，為后續(xù)碎片云參數(shù)分析帶來極大的方便

自適應fem轉(zhuǎn)sph計算要點，高速超高速碰撞，當有限元撞擊有限元時候，面臨大變形會導致網(wǎng)格畸變，而我們設置add eroson閾值當有限元失效轉(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，一定注意這個算法實現(xiàn)一個是失效，一個是網(wǎng)格，一個是接觸!!! 大家可以咨詢！