ANSYS/AUTODYN 应用拉格朗日算法及应用:破片穿靶模拟

高速破片穿靶是一个典型的冲击碰撞问题,如果破片命中目标时的速度足够高,这可能完全贯穿靶板,在靶板内开出一条通道。本例通过数值模拟来研究具有一定速度的钨合金球在侵彻钢靶板时的穿靶情况。钨球直径为 6.5mm,钢靶板尺寸为 100mm*6mm,破片以 1000m/ s 的初速度垂直撞击靶板中心。

2、建模分析

撞击体钨球和靶板均为轴对称结构,且钨球垂直撞击靶板中心,因此整个模型可以简化为二维轴对称问题。计算模型使用拉格朗日网格,靶板两端采用固定边界,对称轴为 x 轴,单位制采用 mm,mg,ms。

3、求解步骤

第一步,初始化设置。

(1)启动 AUTODYN,双击“autodyn.exe”
(2)打开新的工程;
(3)选择工作目录,输入名称“fragment_impact”
(4)选择“2D”轴对称;
(5)选择单位制“mm”、“mg”、“ms”
(6)接受初始化设置选项,如图所示。

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第二步,选取材料

(1)导航条中选择“materials”,加载材料数据;
(2)从材料库中选择一下材料:“SHELL 1006”、“TUNG.ALLOY”;
(3)确认数据;
(4)选中“SHEEL 1006”材料,单击修改材料参数;
(5)选择“Geometric Strain”为侵蚀模型,输入侵蚀应变为“2”,及 200%;
(6)“Geometric Strain”类型选择为“Instantaneous”;
(7)确认数据,如图所示;
(8)选择“TUNG.ALLOY”,按照步骤(5)~(7)修改材料参数。

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第三步,创建初始条件

(1)在到行条上选择“Init.Cond.On”;
(2)在对话框上选择“New”;
(3)输入“frag_vel”作为初始条件的名称;
(4)保持默认的“Velocity Only”不变(将把它应用到不同的材料);
(5)输入“X-Volecity”为“1000”;
(6)确认数据;

第四步,创建边界条件。

(1)在导航条上选择“Boundaries”;
(2)选择“NEW”并定义一个新的边界条件;
(3)输入边界条件的名称为“Transmit”;
(4)“Type”选择为“Transmit”,并且“Sub option”选择为“Transmit(Euler/Lagrange)”;
(5)“Preferred Material”选择为“STEEL-1006”;
(6)确认数据,如图所示。

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第五步,创建破片模型。

(1)在导航条上选择“Parts”;
(2)在对话板上选择“New”;
(3)输入“fragment”作为 Part 名称;
(4)保持默认的“Lagrange”求解器不变;
(5)选择“Part wizard”;
(6)单击“Next”
(7)在“Predef”中选择“Circle”,并单击“Half”;
(8)输入(-4,0)作为圆心;、
(9)输入半径 R 为 3.25;
(10)单击“Next”;
(11)输入直径方向的单元网格数量为“5”;
(12)选中“Fill with Initial Condition Set”(确认“frag_vel”被选中);
(13)选择“TUNG ALLOY”作为填充材料;

  • 发表于 · 2017.07.21 15:23 · 阅读 · 2657

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