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接下來我們?yōu)?em>撞擊體和防撞體設(shè)置接觸，鼠標右鍵Contacts，然后左鍵點擊Insert，再選擇Manual Contact Region， 接下來在定義區(qū)設(shè)置接觸面、目標面等，在選擇一系列接觸面時，可通過智能多選功能實現(xiàn)，點擊智能多選按鈕，鼠標雙擊其中任意一面，便將整個面擴選中，分別選擇好撞擊體和防撞梁相應(yīng)接觸面后，為其設(shè)置動摩擦系數(shù)和靜摩擦系數(shù)均為

一、案例概述1.1 案例目的本案例旨在幫助學(xué)習(xí)者掌握利用Abaqus顯示動力學(xué)模塊模擬臺球撞擊過程的完整流程，包括幾何建模、材料定義、接觸設(shè)置、分析步參數(shù)配置、網(wǎng)格劃分及結(jié)果后處理等核心操作。通過本案例的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者能夠深入理解顯示動力學(xué)在解決瞬態(tài)撞擊問題中的應(yīng)用原理，掌握撞擊過程中速度、應(yīng)力、接觸力等關(guān)鍵物理量的提取與分析方法。

塑性應(yīng)變圖鳥體與葉片接觸圖葉片和鳥體接觸之間的能量圖很好地描繪了在表面的相互作用。接觸之前能量為零，但從0.75 ms開始，接觸的能量開始變化。從（葉片）和主（鳥體）之間的能量轉(zhuǎn)換是對稱的。在t= 1.25 ms時，變化的能量最大值為8個單位。可以看出，鳥的能量值發(fā)生了巨大變化。這是因為鳥在開始時具有線速度而具有動能。

LS-DYNA模擬SHPB實驗，其加載方式可以采用兩種形式：1、建立bullet模型，和桿同軸，設(shè)置接觸類型為面面自動接觸（CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE），按照下圖選擇主從面，類型可以用PART或者NODE_SET給bullet施加撞擊速度（INITIAL_VELOCITY_GENERATION），可進行撞擊加載。

船舶撞擊平臺是典型的非彈性碰撞。碰撞前，運動的船舶具有動能，碰撞接觸的一瞬間，船舶的動能一部分轉(zhuǎn)化為平臺的動能，另一部分被平臺和船舶自身吸收，轉(zhuǎn)化為平臺和船舶的應(yīng)變勢能。 為了簡化問題，本文的研究進行以下假設(shè)：①船體為剛體；②船舶與平臺碰撞后均靜止。這樣，碰撞過程中，船舶的動能全部轉(zhuǎn)化為平臺結(jié)構(gòu)的應(yīng)變勢能，包括： a、受沖擊構(gòu)件因凹陷和梁彎曲而產(chǎn)生的局部變形。

（2）理論計算第二次加載脈寬為74.6μs，仿真計算結(jié)果為75μs（中值脈寬）；（3）理論計算兩次沖擊加載時間間隔為129.3μs，仿真計算結(jié)果為131.9μs；（4）理論計算由加載波反射后引起的第三次與第一次沖擊加載的時間間隔為2li/C0=696μs，仿真計算結(jié)果為699μs；（5）吸收桿吸收加載波1、2引起的透射桿的信號，透射桿未形成拉伸波，使試樣與壓桿在第三次加載來臨之前保持預(yù)接觸

處理后的殼模型可導(dǎo)出為通用格式導(dǎo)入LS-DYNA中進一步設(shè)置材料、接觸和邊界條件。 2.2 幾何檢查 確保幾何模型的連接性，避免面和面之間在線上的不連接問題。在沖擊震動分析中，幾何連接問題可能導(dǎo)致模型在撞擊過程中出現(xiàn)開裂。3. 材料屬性賦予3.1 材料定義 為每個部件賦予材料屬性。

4.2 接觸方向調(diào)整 確保接觸面正反面匹配（如紅色面與藍色面對應(yīng)），避免計算錯誤。可以通過接觸設(shè)置調(diào)整top或者bottom，也可以通過幾何調(diào)整面法向。 5. 網(wǎng)格劃分5.1 網(wǎng)格生成策略 撞擊面細化：撞擊區(qū)域網(wǎng)格尺寸建議≤3mm，其他區(qū)域可放寬。

1.2.總體功能本插件涵蓋SHPB仿真全流程，建模除了包含撞擊桿-入射桿-透射桿和圓柱試樣外，還包含整形片和吸收桿，示例材料包含鋼材、鋁合金、銅，部分本構(gòu)參數(shù)包含金屬線彈性、J-C塑性和J-C損傷、韌性損傷等，能輸出入射桿、透射桿件中間點位置的（工程）名義應(yīng)變、真實應(yīng)變、真實應(yīng)力的時域曲線，主要功能如下：①建模包含撞擊桿、整形片、入射桿、透射桿、吸收桿；②在插件界面設(shè)置好參數(shù)后，一鍵全流程仿真

例如，接觸面間存在摩擦?xí)r的滑動接觸，兩物體間存在局部打滑的滾動接觸，因表面輪廓接近而導(dǎo)致較大接觸面尺寸的協(xié)調(diào)接觸，各向異性或非均質(zhì)材料間的接觸，彈塑性或粘彈性材料間的接觸，物體間的彈性或非彈性撞擊，受摩擦加熱或在非均勻溫度場中的兩物體的接觸等。對以上問題的研究已取得不少成果。

隨著磨損深度的增加，滾動體與涂層之間的接觸面積會增加，使材料所受的接觸應(yīng)力下降。在同樣的滑行距離下，載荷越大磨損深度越深，接觸面積的增加越明顯，接觸表面之間的應(yīng)力下降越顯著，導(dǎo)致磨損深度增加的幅度下降。結(jié)合摩擦磨損實驗和有限元分析研究了氮化鋁涂層材料的磨損去除機理。當(dāng)磨損發(fā)生時，涂層受到交變接觸應(yīng)力，逐漸形成裂紋，裂紋擴散造成材料局部剝落。剝落的顆粒擠壓撞擊涂層材料，使涂層破損。

模型描述：兩個件以10mm/ms的速度撞擊另外兩個用rigid約束起來的件，已設(shè)置重力加速度和剛性地面。各自配重10kg。自接觸使用*CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE，包含所有shell單元，靜/動摩擦系數(shù)0.2。

兩次相鄰撞擊之間的時間間隔仍然是外圈缺陷的特征周期。 如圖4所示，選擇并放大圖3中每組響應(yīng)信號的第二沖擊。去分析缺陷寬度的影響，沖擊曲線上的第一和第二臺階點分別標為A和B。第一個最大值點標記為C。點A出現(xiàn)在x= 0.013257 s。第六個滾動體開始接觸缺陷的時間可以通過模擬期間內(nèi)圈的初始位置和旋轉(zhuǎn)速度來計算。

采用*RIGIDWALL_GEOMETRIC_FLAT_DISPLAY定義跌落的地面，根據(jù)跌落高度和重力加速度換算得到零件在給定高度值跌落接觸地面時的撞擊速度值，采用*INITIAL_VELOCITY_GENERATION進行撞擊初始速度定義，并采用*LOAD_BODY_Z定義重力場，完成跌落分析的約束和加載。