冲击动力学主要研究弹性体在瞬变、动载荷作用下的运动、变形和破坏规律。当物体的局部位置受到冲击载荷的作用时,结构将在很短的时间内达到最大的响应,物体结构的动态响应主要表现在结构的变形以及随时间的发展,最终引起结构的断裂、贯穿或破坏口。结构在冲击载荷作用下产生的响应形式取决于结构的几何尺寸、材料参数、初始缺陷、载荷峰值以及载荷持续时间等诸多因素,因而结构动力响应问题非常复杂。
今天以实例来进行讲解。
实例问题描述:子弹侵蚀靶体

在ABAQUS中Part模块下创建子弹和靶体

在Property模块下分别建立子弹和靶体的材料,并添加靶体的失效准则,通过关键字添加失效准则。
*Plastic,Hardening=Isotropic, Rate=0
7.76E+08, 0,
…
*damageinitiation,criterion=ductile
2.31E+00, -3.33,
…
*damageevolution,type=energy,softening=exponential5e2
*damageinitiation,criterion=Shear,KS=0.03
8.60E-01, -1.00E+01, 0.001
…
*damageevolution,type=energy,softening=exponential5e2
在Mesh模块下
子弹单元类型为C3D8R;
靶体单元类型为C3D8R,并设置单元移除、
沙漏控制等单元控制选项。

Kinematic split
Distortion control
Length ratio
Hourglass
Element deletion
设置分析步

在Interaction模块下,定义通用显示接触.

在Load模块下:
约束:对靶体进行固定约束,由于模型的对称性,对靶体及子弹进行对称约束
载荷:弹体参考点施加Y向及Z向的速度载荷。


提交计算

计算结果
模拟注意事项:
1. 模型的合理简化l关键字的编辑l失效材料定义的方法l刚体的运用l网格的局部加密l对称边界条件和载荷的施加l失效单元的处理
模拟注意事项-失效材料的定义方法
2. 使用已有的失效材料模型,在定义材料时指定相关的失效准则(例如最大拉伸应力或最大剪切应变等)。
3. 使用子程序VUMAT,在该子程序中定义了一个状态变量来表征材料是否失效。
4. 在abaqus中设置status(状态变量),通过它来控制单元的删除与否,当变量为1时,单元保留,而为0时单元删除。
5. 单元删除与损伤相联系,使用这种方法进行单元删除,则必须进行损伤的定义。