1,项目概述
球网接触在军工行业应用较多,如导弹拦截网系统,落石拦截网,建筑防护网等。因此,本文基于球网接触进行研究,以获取球网分析的要素和注意事项。
2,几何模型
在workbench建立几何模型,包括球用实体,网用beam线体,各线体之间通过共节点方式连接。模型如下图所示:
3,材料本构
球采用刚体rigid本构,网采用cable绳索本构,各材料参数如下:
*MAT_CABLE_DISCRETE_BEAM
$MID,RO,E,LCID,F0,TMAXF0,TRAMP,IREAD
1,0.4,-2.1e-2,
*MAT_RIGID
$ 1MID 2RO 3E 4PR 5N 6COUPLE 7M 8ALIAS/RE
2 7850 2e+011 0.3
$ 1CMO 2CON1 3CON2
0 0 0
$ 1LCO/A1 2A2 3A3 4V1 5V2 6V3
$
4,单元
球为lagrange算法,13号四面体单元,网采用beam圆截面,半径4mm。
*SECTION_BEAM
$ 1SECID 2ELFORM 3SHRF 4QR/IRID 5CST 6SCOOR 7NSM
1 6 1 0 1
$ 1TS1 2TS2 3TT1 4TT2 5NSLOC 6NTLOC
0.004 0.004 0 0 0 0
*SECTION_SOLID
$ 1SECID 2ELFORM 3AET
2 13
5,连接及接触关系
球与网之间建立自动梁-面接触,并附带自动接触,接触关键字如下:
$
*CONTACT_AUTOMATIC_BEAMS_TO_SURFACE
$自动接触
1,2,3,3
*CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE
$自动单面接触
1,0,3
$
6,part
部件如下所示:
$
*PART
$ HEADING
Line Body
$ 1PID 2SECID 3MID 4EOSID 5HGID 6GRAV 7ADPORT 8TMID
1 1 1 0 0
*PART
$ HEADING
Solid
$ 1PID 2SECID 3MID 4EOSID 5HGID 6GRAV 7ADPORT 8TMID
2 2 2 0 0
$
7,边界及载荷
网四周固定,对球施加2m/s的速度;
*INITIAL_VELOCITY_RIGID_BODY
$ 1PID 2VX 3VY 4VZ 5VXR 6VYR 7VZR
2 0 0 -0.0002 0 0 0
8,结果分析
经过计算,绳索本构及beam单元可以较好的模拟网-实体作用,最终球破网而出,位移、应力、速度如下:
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