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SHPB沖擊壓縮模擬專題筆記整理.pdf 1 實驗裝置基本信息 2 2動態模擬 2 2.1 單軸沖擊壓縮模擬 2 2.2 關鍵字設置 4 3 ANSYS界面 6 3.1 頁面介紹 6 3.1.1主頁面 6 3.1.2 主菜單詳情介紹 8 4 LS-PrePost界面 11 4.1主頁面 11 4.2選項卡 13 4.2.1 選項卡

夏比沖擊（Charpy）：金屬材料常用，試樣為 U 型或 V 型缺口棒，擺錘沖擊缺口處，評估缺口敏感性。 落錘式沖擊測試：通過自由下落的重錘沖擊試樣，模擬高速撞擊（如建筑玻璃、汽車保險杠的抗沖擊測試）。 5.

模擬涉及兩個步驟，并且從兩個步驟中都導出變形數據集： 沖擊分析：這是模擬時間的 0 - 0.1ms，即沖擊發生時。 沖擊后分析：這是沖擊狀態后 1 秒，此時允許振動衰減以避免變形中出現任何不必要的噪聲。

本文是四部分系列中的第四部分，它涵蓋了相機鏡頭的顯式動態模擬，以及對光學性能的影響。使用Ansys Mechanical和LS-DYNA對相機在地板上的一系列沖擊和彈跳過程進行顯式動力學模擬，其中 LS - DYNA 用于解決跌落物理問題，然后通過STAR工具將其導入Ansys Zemax OpticStudio Enterprise，進而研究對光學性能產生的影響。

由于ANSYS AUTODYN采用比普通一階Euler更精確的高階Euler求解技術，所以在水下爆炸模擬中能更接近試驗數據，計算結果如圖1、2所示：圖1 用Euler-Godunov求解器模擬水下爆炸沖擊波傳播及圓筒結構響應圖2 試驗值與數值計算結果比較 計算結果映射（Remap）技術 傳統的某些顯式有限元軟件雖然能夠模擬爆炸沖擊波與結構的相互作用

受擊高度——擺錘刀刃打以上試塊時，刀刃到下試塊上表面的距離，用H表示，見下圖所示。2.儀器設備1)試驗機。膠粘劑剪切沖擊試驗機應采用擺錘式沖擊試驗機。其擺錘的速度為3.35m/s。試樣的破壞功應選在試驗機度盤容量的(15～85)%范圍內。2)夾具。所用夾具應能保證試樣的受擊高度在(0.8～1.0)mm范圍內，并使試樣的受擊面及下試塊的上表面與擺錘刀刃保持平行。

關于SHPB數值模擬的研究已較為深入，模擬優勢主要在于可通過修正參數使模擬結果與實際一致，以此為基礎對材料的動態破壞過程及更為復雜的工況進行模擬研究，主要研究對象主要分為混凝土、巖石、金屬、陶瓷等材料，并通過LS-DYNA中的RHT、HJC、JC、K&C、CSC等材料模型來模擬上述材料在中高、高應變率荷載作用下裂紋擴展及損傷規律，試件往往采用的是均質模型。

這是 ANSYS 工程實戰 第 57 篇文章問題描述：用有限元軟件分析沖擊問題，一直是很多仿真工程師覺得比較難的，并不是操作難，而是因為計算結果和試驗結果差異較大，這里用 ANSYS Workbench 分析沖擊問題，大家共同探討。1.

溫度對于花崗巖力學特性有不可忽視的影響，模擬100℃和200℃下花崗巖SHPB 試驗時必須考慮溫度的作用，借助“隱式-顯式順序求解法”模擬實時溫度下花崗巖的沖擊破壞過程。

結構 強度分析：結構在一次加載下的承載能力； 疲勞分析：在時序變化載荷作用下的耐久性問題，主要使用nCode軟件； 熱分析：仿真結構受熱后的溫度分布及熱變形熱應力； 振動分析：結構振動問題，是否會有共振； 沖擊問題：結構在短時間內承受沖擊載荷的能力，碰撞問題、跌落問題都屬于沖擊問題，在ANSYS Workbench可使用顯式動力學分析功能進行沖擊問題仿真

由于ANSYS AUTODYN采用比普通一階Euler更精確的高階Euler求解技術，所以在水下爆炸模擬中能更接近試驗數據，計算結果如圖1、2所示：圖1 用Euler-Godunov求解器模擬水下爆炸沖擊波傳播及圓筒結構響應圖2 試驗值與數值計算結果比較 計算結果映射（Remap）技術 傳統的某些顯式有限元軟件雖然能夠模擬爆炸沖擊波與結構的相互作用

該步驟尚不支持 3D模擬，因此仿真以 2D 形式進行，仿真時需要關閉沖擊電離模型，器件偏置掃描至擊穿電壓以上。關閉沖擊電離模型是因為在后續的步驟2中我們會使用雪崩觸發概率 （ATP） 模型，這會使仿真變得簡單直接（沖擊電離模型的典型 CHARGE 方程出現收斂問題的概率非常低）。

為準確評估該類防護裝置的性能，首先針對柔性護板開展沖擊性能試驗，基于Ansys LS-DYNA開展了GFRP試件的水平沖擊數值仿真，建立了既滿足精度又兼顧效率的詳細模擬方法。最后建立車－護欄精細化有限元模型，分析了組合式護欄的防撞性能，并與既有混凝土護欄進行了對比。

source=jishulink LS-DYNA電池結構高級技術分析將圍繞電池行業的LS-DYNA應用功能、技巧、常見問題進行分享，包括連續沖擊、沖擊后進行隨機振動以及損傷疊加、Tie接觸、多case、使用擠壓力作為終止計算條件、電芯中膠的熱變形流動等。點擊報名：https://v.ansys.com.cn/live/azy8svlW?