彈體侵徹兩層靶板的三維拉格朗日方法
:本文算例來源于時黨勇老師的《基于ANSYS/LS-DYNA 8.1進行顯示動力分析》。模型單元采用的solid164,彈丸和靶板接觸處采用局部加密網(wǎng)格,彈丸和靶板、靶板和靶板采用ERODING侵蝕接觸,對稱邊界面上施加對稱邊界約束,靶板邊界處采用非反射邊界。
圖a 1/4計算模型
圖b 第一次計算的模型
圖c 出現(xiàn)復(fù)雜聲速而計算終止(15us)
圖d 引入沙漏能后出現(xiàn)復(fù)雜聲速 圖d是在上述k文件的基礎(chǔ)上,引入沙漏能,計算到23.5us出現(xiàn)復(fù)雜聲速而導(dǎo)致計算終止。
圖e 重新細化接觸面網(wǎng)格和彈丸網(wǎng)格 該方案在5.08us時因彈丸單元復(fù)雜聲速而計算終止。
圖f 在上述基礎(chǔ)上引入沙漏能 彈丸單元在10.24us因為復(fù)雜聲速終止計算。 在仔細思考時,發(fā)現(xiàn)自己對稱邊界面設(shè)置錯誤,于是為了消除網(wǎng)格尺寸等誤差,且重新對對稱邊界面進行設(shè)置。
圖g 正確對稱邊界約束 該方案的彈丸在16~18us中出現(xiàn)滲透,但不影響剩下的計算,能順利侵徹第一個靶板;在侵徹第二個靶板時,由于復(fù)雜聲速而導(dǎo)致計算終止48.27us。
圖g續(xù) 在侵徹第二層靶板時計算停止。
圖h 彈丸侵徹第一層靶板 在上述基礎(chǔ)上,引入沙漏能,彈丸順利侵徹第一層靶板。
圖i 彈丸成功侵徹第二層靶板 在引入沙漏能且正確設(shè)置對稱邊界約束的情況下,程序成功計算完畢。 在該方案下鋼制彈丸以1300m/s的速度撞擊2層6mm(共計12mm)的鋼靶板,其彈丸成功穿透兩層靶板,在穿透第一層靶板后,剩余速度為1150m/s,在穿透第二層靶板后,其剩余速度為925m/s;其彈體長度由40mm降低為26.45mm;