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。
子弹穿甲案例一般使用拉格朗日算法,详细信息见笔者前作《子弹穿甲(1)-轴对称模型分析》、《子弹穿甲(2)-1/4对称模型分析》。本文演示欧拉算法。
两种算法的计算结果有差距。欧拉算法误差较大,不适合在本场景中使用,本文仅为演示。
轴对称模型如下图所示。
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,定义欧拉域。
网格划分如下图所示。欧拉域的结构网格只是显示效果。
真正起作用的是分析设置中欧拉网格的设置。
分析条件如下图所示,子弹具有初速度。欧拉网格不接受位移约束。
求解时间范围为0.1ms,欧拉域的时间步长安全系数一般小于0.6667。
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。
说明:欧拉算法适用于爆炸等超高速问题,不适合本文场景,本文只是案例演示。