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空間碎片高速撞擊Whipple結(jié)構(gòu)防護(hù)屏后發(fā)生破碎，形成不斷膨脹的碎片云結(jié)構(gòu)，分散了碎片能量，進(jìn)而起到航天器艙壁防護(hù)效果。whipple結(jié)構(gòu)防護(hù)性能的研究主要有超高速撞擊試驗和數(shù)值模擬。

側(cè)桿試驗 - 高速撞擊 - 顯式動力學(xué) - ANSYS Workbench 顯式動力學(xué)是一種時間積分方法，用于在速度很重要時執(zhí)行動態(tài)模擬。顯式動力學(xué)考慮快速變化的條件或不連續(xù)事件，例如自由落體、高速撞擊和施加的負(fù)載。由于這些“非線性動力學(xué)”已集成到模擬中，因此顯式動力學(xué)是模擬高度瞬態(tài)物理現(xiàn)象的首選。 有些側(cè)面碰撞是指車輛側(cè)向撞上路邊的堅硬物體，如樹木或電線桿。

1000m/s的撞擊速度，計算結(jié)果如圖，精確結(jié)果還需要對材料模型參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)定。這種方法可避免FEM中使用侵蝕算法設(shè)置失效準(zhǔn)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(guān)的k文件

破片材料：93W，直徑11.5mm靶板材料：2A12鋁，厚度10mm撞擊速度：931m/s破片穿靶后鋁板產(chǎn)生碎片云，采用碎片外彈道公式計算碎片著靶分布碎片云著靶碎片云在鋁板后2m處著靶碎片云在鋁板后4m處著靶碎片云在鋁板后6m處著靶斜侵徹

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。

顆粒流模擬仿真模塊ParticlePro為積鼎科技自主研發(fā)的顆粒流模擬模塊，該模塊是基于拉格朗日粒子追蹤方法，專為解決復(fù)雜顆粒流動現(xiàn)象而設(shè)計，可用于發(fā)動機(jī)吸雨吸雹、發(fā)動機(jī)葉片顆粒流、微小粒子撞擊損傷等應(yīng)用場景的仿真分析。 拉格朗日粒子追蹤支持顆粒間的直接碰撞模型，考慮顆粒間的彈性碰撞、摩擦力等相互作用，以模擬顆粒群的集體行為。

典型的極端變形問題通常有：超高速碰撞、沖擊爆炸、金屬加工成型、邊坡失效、液體晃動等等。</span></p><p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(0, 0, 0);">小到踩扁一個易拉罐、射穿一塊玻璃，大到飛機(jī)墜落、天體撞擊，許多極端變形問題中的斷、裂、破、碎等現(xiàn)象往往會引發(fā)災(zāi)難性的后果。

軟件同時提供拉格朗日求解器與歐拉求解器，因而既能模擬結(jié)構(gòu)又能模擬流體。拉格朗日網(wǎng)格與歐拉網(wǎng)格之間可以進(jìn)行耦合，從而分析流體與結(jié)構(gòu)之間的相互作用，形成精確獨(dú)特的流固耦合求解技術(shù)。該軟件具有豐富的材料模型，并且提供各種接觸的定義模式，能夠模擬從金屬、非金屬(包括土壤、塑料、橡膠，泡沫等)到復(fù)合材料，從線彈性、屈服、狀態(tài)方程、破壞、剝離到爆炸燃燒等各種行為模式，及模擬各種復(fù)雜邊界條件。

CEL方法描述CEL 即耦合的歐拉-拉格朗日方法。這種方法結(jié)合了歐拉方法和拉格朗日方法的優(yōu)點(diǎn)，既可以處理大變形問題，又可以精確模擬物質(zhì)的流動和混合。在爆炸、沖擊等極端條件下，CEL 方法能夠有效地模擬物質(zhì)的動態(tài)響應(yīng)和毀傷過程。戰(zhàn)斗部動爆是指戰(zhàn)斗部在高速運(yùn)動狀態(tài)下發(fā)生的爆炸現(xiàn)象。這種爆炸產(chǎn)生的沖擊波具有瞬間、高壓、高速等特點(diǎn)，能夠?qū)χ車h(huán)境中的建筑物和人員造成嚴(yán)重的破壞和傷害。

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。

試驗驗證通常分四步進(jìn)行：第一步為打靶試驗，利用氫氣炮等裝置發(fā)射高速彈體撞擊靶板。此法相對簡單、成本低，可以用于檢測機(jī)匣材料的抗擊穿能力，但與真實(shí)機(jī)匣/葉片包容試驗的要求有一定偏離。

1.4.2.4 Abaqus應(yīng)用 Abaqus/Explicit求解器包含了CEL算法，且具有如下特性與優(yōu)勢： 1）高速計算。Abaqus/Explicit求解器對CEL算法進(jìn)行優(yōu)化，即使計算資源有限，仍能以較快速度運(yùn)行，保證了計算的穩(wěn)定性。 2）高度集成。將流體前處理與典型的固體前處理一同集成于Abaqus/CAE模塊中，消除調(diào)用其它模塊甚至其他軟件的麻煩。

結(jié)束語 本文針對沖壓模具在高速伺服沖壓自動線生產(chǎn)過程中，存在的異響問題進(jìn)行了深入分析，并針對性地給出了臨時措施與永久措施。 通過選用硬度更高的緩沖橡皮或增加緩沖吊桿下部墊片等臨時方法，可快速解決生產(chǎn)過程中模具異響問題，有效避免側(cè)向橫銷撞擊壓料板行程槽，但也對后期模具的維護(hù)提出了更多的要求。

<strong>光滑粒子流體動力學(xué)SPH算法（Smooth Particle Hydrodynamics）是一種無網(wǎng)格拉格朗日方法，其在跟蹤運(yùn)動界面、處理大變形方面具有顯著優(yōu)勢</strong>，已被廣泛用于解決傳統(tǒng)有限元法（FEM）和有限體積法（FVM）難以解決的涉及爆炸、沖擊波傳播和流體流動的相關(guān)問題。

當(dāng)炸藥爆炸時，產(chǎn)生的高壓使金屬外殼膨脹破碎，并形成自然破片以非常高的速度傳播，最終產(chǎn)生的沖擊波和高速自然破片撞擊軍用車輛，對車輛及乘員造成損傷。

LS-DYNA是世界最著名的顯式非線性動力學(xué)計算程序，廣泛應(yīng)用于沖擊侵徹、高速碰撞、金屬成形等固體結(jié)構(gòu)非線性動力學(xué)分析。