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圖4 ANSYS AUTODYN的部件激活、抑止技術(shù) 豐富的材料模式及材料庫 通常，材料在動態(tài)載荷下的響應(yīng)非常復(fù)雜，比如： * 非線性壓力響應(yīng) * 應(yīng)變及應(yīng)變率硬化 * 熱軟化 * 各向異性材料屬性 * 拉伸失效 * 復(fù)合材料破壞根據(jù)不同問題，ANSYS AUTODYN 提供了狀態(tài)方程、強(qiáng)度模型、失效/破壞模型、侵蝕模型等多種材料模型

圖4 ANSYS AUTODYN的部件激活、抑止技術(shù) 豐富的材料模式及材料庫 通常，材料在動態(tài)載荷下的響應(yīng)非常復(fù)雜，比如： * 非線性壓力響應(yīng) * 應(yīng)變及應(yīng)變率硬化 * 熱軟化 * 各向異性材料屬性 * 拉伸失效 * 復(fù)合材料破壞根據(jù)不同問題，ANSYS AUTODYN 提供了狀態(tài)方程、強(qiáng)度模型、失效/破壞模型、侵蝕模型等多種材料模型

此外，AUTODYN命令流在前處理建模的時候，可輕松實現(xiàn)參數(shù)化建模，或建立比較復(fù)雜的有限元模型，結(jié)合編程語言實現(xiàn)AUTODYN的參數(shù)化仿真，調(diào)用優(yōu)化算法實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。

③由于炸藥也是雙聚焦形的，因此需在TrueGrid中建立炸藥網(wǎng)格，若采用.zon文件導(dǎo)入，直接建立一個block投影，不能建立蝴蝶型網(wǎng)格（因為不能用dei刪除，mti只是不輸出，無法投影成蝴蝶型網(wǎng)格）。 ④Lagrange形式的炸藥導(dǎo)入AUTODYN中通過Part Fill填充到Euler網(wǎng)格中。

任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)下戰(zhàn)斗部的預(yù)制破片排布效率不超過1分鐘，生成可運行的整體戰(zhàn)斗部k文件不超過2分鐘。結(jié)合前期開發(fā)成果，進(jìn)一步為威力場進(jìn)行二次開發(fā)。

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試驗研究主要采用二級輕氣炮開展超高速撞擊試驗，成本較高；數(shù)值模擬主要采用SPH方法，不僅能夠彌補試驗的不足，且并能描述撞擊過程波系的傳播、材料的破碎和碎片云的膨脹，是超高速撞擊研究中重要的研究手段，代表性的有限元軟件有AUTODYN和LS-DYNA。02數(shù)值計算模型參照公開文獻(xiàn)中超高速撞擊試驗建立AUTODYN數(shù)值計算模型。

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本文以一個簡單案例介紹破片沖擊炸藥導(dǎo)致炸藥引爆，其中破片采用Cu，炸藥采用COMP-BJJ1，材料參數(shù)均取自AUTODYN自帶數(shù)據(jù)庫，Cu飛片額外定義一個材料失效，防止計算過程中因網(wǎng)格變形太大使得時間步太小導(dǎo)致計算終止，其中破片起始速度3000m/s。破片采用拉格朗日算法，空氣域及炸藥采用歐拉算法，空氣域建立完畢后將炸藥填充到空氣PART中。節(jié)省計算資源，采用1/2模型。

ANSYS ACP是一款專用的復(fù)合材料前后處理工具，在前處理鋪層信息定義和后處理結(jié)果查看環(huán)節(jié)中都有著簡潔高效和人性化的設(shè)置操作，但限于儲氫罐的幾何模型復(fù)雜、鋪層角度多變、圓頂處不規(guī)則加厚等特點，其實體模型的復(fù)材纏繞鋪層設(shè)置較有難度，本文旨在基于ANSYS Workbench平臺建立等比例、高精度的Ⅳ型儲氫罐復(fù)合材料實體模型，并將其與Static Structural聯(lián)合使用以分析其在60MPa壓力作用下的變形

圖3 不同分布梯度模型三、結(jié)論結(jié)合開源軟件neper，通過用戶自定義梯度分布函數(shù)，可以很方便地實現(xiàn)梯度組織模型的建立，除本文介紹的x方向單向梯度模型的建立之外，采用該方法，可以進(jìn)一步實現(xiàn)多方向復(fù)雜梯度多晶組織模型的建立。

但六面體網(wǎng)格具有復(fù)雜的拓?fù)潢P(guān)系且模型適應(yīng)能力差，對于不規(guī)則外形結(jié)構(gòu)，連續(xù)完整的六面體有限元模型網(wǎng)格生成比較困難。因此，研究復(fù)雜體的快速有效建模具有重要的工程價值。以前由于受制于計算機(jī)、軟件計算能力和軟件網(wǎng)格劃分條件，設(shè)計人員建立的裝備體模型一般為梁單元或殼單元模型，模型的單元規(guī)模較小，建模等效處理較為依賴設(shè)計人員建模經(jīng)驗，且預(yù)示精度存在不確定性，不能依據(jù)局部響應(yīng)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。

個人認(rèn)為，MBSE方法論大家都比較熟悉，MBSE落地實施的關(guān)鍵除了思維轉(zhuǎn)換，擯棄原有基于零部件的開發(fā)，以及開發(fā)流程匹配外，模型的建立是關(guān)鍵，而有效的工具支持是建立及管理模型的必要條件，它能幫助將工程師從繁雜的文檔工作中解放出來，專注于可視化模型的建立，整個產(chǎn)品研發(fā)以模型作為驅(qū)動，提高產(chǎn)品開發(fā)效率。

文獻(xiàn)[5]運用二維模型處理水下結(jié)構(gòu)的仿真問題, 設(shè)計了針對軸對稱目標(biāo)的二維有限元數(shù)值計算方法, 證實了利用COMSOL所建立二維目標(biāo)散射模型同樣可以反映真實的水下聲場環(huán)境, 同時節(jié)省了大量的計算時間, 使得建立復(fù)雜精細(xì)的艙室結(jié)構(gòu)模型仿真得以實現(xiàn)。如圖5所示, 在COMSOL中依據(jù)某型雙殼潛艇構(gòu)造建立二維仿真模型, 在內(nèi)殼與外殼處建立肋狀結(jié)構(gòu)模擬支撐板。

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