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算法选择与材料模型的关系的介绍

【摘要】:ANSYS/LS-DNYA 软件应用于数值模拟较为广泛,以Lagrange 算法为主,兼有Euler、ALE 和SPH算法,选择合理的算法和定义合理的接触方式是模拟仿真的关键环节。文中数值选用Lagrange 算法来模拟双层药型罩形成毁伤元的成型过程,采用Truegrid 软件进行建模和网格划分,建立如图3 所示的三维有限元网格模型。图3三维有限元网格模型表1Johnson-Cook 材料模型主要参数表2Gruneisen 状态方程主要参数

ANSYS/LS-DNYA 软件应用于数值模拟较为广泛,以Lagrange 算法为主,兼有Euler、ALE 和SPH算法,选择合理的算法和定义合理的接触方式是模拟仿真的关键环节。文中数值选用Lagrange 算法来模拟双层药型罩形成毁伤元的成型过程,采用Truegrid 软件进行建模和网格划分,建立如图3 所示的三维有限元网格模型。

有限元仿真模型中所用到的材料参数均是从LS-DYNA 自带材料库中选取的。炸药用8701,密度为1.82 g/cm3,爆速为8 480 m/s,爆压为3.42×107 kPa,用MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN 高能炸药材料模型和Jones-Wilkins-Lee 状态方程描述其爆轰产物压力,起爆方式为中心点起爆。挡环材料为4340 钢,密度为7.83 g/cm3,内外层药型罩的材料为紫铜,密度为8.96 g/cm3,两者均选取Johnson-Cook 材料模型,相关参数如表1 所示;选取Gruneisen 状态方程,主要参数如表2 所示。添加∗CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_S-URACE 关键字定义装药与药型罩之间的接触算法[6],添加∗CONTACT_SLIDING_ONLY_PENALTY关键字定义内外层药型罩之间的接触算法。

图3 三维有限元网格模型

表1 Johnson-Cook 材料模型主要参数

表2 Gruneisen 状态方程主要参数