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SPH和Lagrange网格混合超高速碰撞仿真

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SPH和Lagrange网格混合超高速碰撞仿真

2024-07-14 11:04| 来源: 网络整理| 查看: 265

文章目录 前言一、问题描述二、建模过程1.定义材料参数2. 创建模型创建靶板：创建弹丸SPH模型 3.创建靶板FEM与SPH固连接触4.创建靶板无反射边界条件5.定义SPH的对称面6.定义有限元对称边界面的约束7.定义弹丸初始速度8.各个PART与材料本构模型、状态方程及单元算法的链接9.定义控制参数定义二进制结果文件的输出 三、求解及后处理

前言

参考贾光辉老师编著的《航天器结构——超高速碰撞数值仿真》一书，第3.4节，单层板结构SPH与Lagrange网格混合仿真算例。

效果如下：

在这里插入图片描述 LS-PrePost是一种免费与LS-DYNA一同交付的高级前处理程序和后处理程序，其核心功能

支持LS-DYNA的关键词文件支持LS-NYNA的结果文件后处理(动画，fringing，曲线绘制)前处理(网格划分，清除，建立实体 )

网上资源: http://www.lstc.com/lspp/

一、问题描述

一个直径为1.0cm的铝弹丸以3km/s的速度正撞击一块尺寸为12cm×12cm×0.6cm的铝制靶板。试用SPH与Lagrange网格混合建模法观察弹丸对靶板的撞击效果图。

靶板中心区3cm×3cm×0.6cm部分用SPH建模，其他部分用有限元模型；弹丸使用SPH建模；利用对称性，建立1/4模型。

二、建模过程 1.定义材料参数

定义本构模型参数： 在这里插入图片描述

定义状态方程参数：

在这里插入图片描述

定义单元算法： 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

2. 创建模型 创建靶板：

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

创建弹丸SPH模型

创建一个原点位于（0，0，1）的参考坐标系 在这里插入图片描述 创建一个1/4球体 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 选择弹丸的所有外表面，单元网格自动化分 在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述 右键删除LSHELL3及RefGeom 在这里插入图片描述

在这里插入图片描述 创建靶板Segment1集合1 在树图中只显示靶板的网格模型 在这里插入图片描述

鼠标点选黑色区域所示的segment，完成集合创建 在这里插入图片描述

创建靶板SPH节点集 在这里插入图片描述

3.创建靶板FEM与SPH固连接触

编辑关键字 在这里插入图片描述

4.创建靶板无反射边界条件

选择靶板的两个外边界上的单元面作为segment2 在这里插入图片描述

通过关键字设置无反射边界条件 在这里插入图片描述

5.定义SPH的对称面

关于OYZ平面对称 在这里插入图片描述 关于OZX对称 在这里插入图片描述

6.定义有限元对称边界面的约束

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

7.定义弹丸初始速度

创建弹丸节点集 在这里插入图片描述

速度沿Z轴负向，大小3km/s 在这里插入图片描述

8.各个PART与材料本构模型、状态方程及单元算法的链接

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

9.定义控制参数

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

定义二进制结果文件的输出

二进制结果文件输出时间间隔为0.2us 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

三、求解及后处理

保存k文件，提交给Ls-dyna进行求解。 读取d3plot文件，因为只画了四分之一的模型，要选择查看镜像模型 在这里插入图片描述 树图下关闭对称面，影响查看效果。可以选择查看应力云图。 在这里插入图片描述



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