子弹穿甲是显式动力学分析的经典案例,涉及到的仿真技术包括:高应变率下的材料模型,状态方程,侵彻条件设置等。
子弹穿甲案例属于高度非线性问题,包含了材料非线性,接触非线性,几何非线性(大应变)。尤其是大应变的几何非线性,超过了通用结构分析软件的能力,只能选择显式动力学分析软件。本文使用Explicit Dynamics,该模块的求解器实际上AutoDyn。
1/4对称模型如下图所示。
在通用结构分析中,可以通过Symmetry或者Frictionless实现同样的目的,但显式动力学中只支持Symmetry。
打开显式动力学材料库。
添加了两种金属材料。
赋予材料如下图所示。拉格朗日网格。
网格划分如下图所示。划分要点:多区域划分方法,Face Meshing功能,膨胀层设置(非必须)。
分析条件如下图所示,子弹具有初速度,约束靶板边界。
求解时间范围为0.1ms。
位移结果如下图所示。
速度结果如下图所示。
子弹平均速度随时间变化,如下图所示。