LS-DYNA创新团队：MAT_158材料模型下的冲击仿真探索

一、模型建立：

MAT158材料模型适用Shell和Tshell理论，本研究中采用Tshell理论模拟编织复合材料，单层沿厚度方向两个Tshell单元，单层厚度方向4个积分点。复合材料平板尺寸300×300mm，厚度方向3.6mm，一共20个铺层（下图1给出两个铺层示意图）。

                                                               图1 模型建立

边界约束在平板中心半径为125mm部分之外的第一层和最后一层

复合材料层的有限元网格节点进行面外约束，沿平板四边的所有层节点约束三个方向如下图2所示。MAT_158在本研究中使用的建模方法是均一化方法，单层的材料参数通过编织复合材料细观模型计算得出单层材料参数。失效表面类型被定义为（FS = -1）。在应力达到最大后的最小应力极限的所有参数（SLIM）均设为0.8。应变率效应为Maxswell粘弹性模型。

图2 边界条件

界面层单元ELFORM=19，Cohesive单元上层四个节点与复合材料层接触面上的节点进行共节点。下层四个节点同样是与复合材料下层接触面上的节点共节点，厚度设置为0厚度，Cohesive层与复合材料模型组合结构形式如图3所示。

图3 层间界面破片采用10x10x10mm的方块冲击破片的材料模型采用铝合金材料。

二、计算结果

破片冲击速度设为Vp=1.5Km/s。计算结果部分如下

T=2μs：

T=3μs：

T=4μs：

T=6μs：

T=13μs：

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