本案例仍然介绍流固耦合仿真,模拟炸弹破片飞溅破坏靶板的过程。
仿真的Model图形树信息如下:

仿真的Solver图形树信息如下:
在前处理时经常使用Slover界面,其图形树显示的信息更明确,主要是通过关键字定义。控制卡片定义了很多,是直接导入了一个已经定义好的控制卡片K文件,然后编辑一些需要改变的参数即可。控制卡片的具体信息还是查看关键字手册比较好。

Component(零件):
模型中共4个Component,分别为靶板(Target) 、弹壳(Cartridge)、炸药(TNT)与空气(Air),全部为实体网格。其中靶板与弹壳为拉格朗日网格,炸药与空气为ALE网格。

Component所需要赋予的材料、属性、沙漏与EOS状态方程如下:

空气与炸药的EOS状态方程:

Material(材料):
仿真的单位制为mm、t、N、MPa,并且材料参数均不涉及保密信息,所述来源于帮助文档。空气为MALT9号材料,并定义密度(Rho)与粘度系数(MU)。TNT为MATL8号材料,并定义密度(Rho)、波速(D)与压力(PCJ)。弹壳材料为钢,靶板材料为铝,均为MATL3号材料,均定义密度(Rho)、弹性模量(E)、泊松比(PR)、屈服极限(SIGY)与硬化参数(BETA)。并且弹壳与靶板均考虑损伤演化情况,通过参数FS定义损伤情况,弹壳为0.8,靶板为0.1。
空气与炸药的材料属性:

弹壳与靶板的材料属性:

Property(属性):
ALE网格与拉格朗日网格的属性:

空气(Air)与炸药(TNT)的EOS状态方程:

HourGlasses(沙漏):
定义ALE网格与拉格朗日网格的沙漏控制。

Set Segment集合:
空气(Air)所在Component的网格表面定义Set Segment集合(Card Image为SetSegment),用于定义ALE网格的边界条件。

Set集合:
定义后处理中用于显示ALE网格流动状态的Set集合:

定义用于接触的Set集合(Card Image为Part)。

定义用于边界条件的Set集合(Card Image为Node)。


Groups(接触):
接触对有两个,分别为ALE网格与拉格朗日网格的接触和弹壳与靶板的接触。ALE网格与拉格朗日网格的接触,ALE网格为主面,拉格朗日网格为从面,摩擦系数为0.1。靶板与弹壳的接触,Card Image为SurfaceToSurface,因为涉及到侵切情况,Options为Eroding(侵蚀),弹壳为主面,靶板为从面,静摩擦系数与动摩擦系数均为0.2。

Load Collector(载荷集合):
靶板右侧节点(Fixed Set集合)约束1、2、3自由度并定义对称约束的边界条件。

空气(Air)外侧的Set Segment集合定义NONREFLECT边界条件。

仿真时间为8e-5s,共输出100帧动画,其余卡片信息不再赘述
仿真分析结果:

仿真分析动画:

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