使用AUTODYN超高速撞击仿真

本文介绍如何使用AUTODYN进行超高速撞击仿真实验。主要内容包括软件安装步骤、建模流程,如加载材料、设置弹丸初始速度及创建观测点等。通过实际案例展示完整的仿真过程。


前言

使用AUTODYN进行超高速撞击仿真,

参考文献:
刘源. 空间碎片撞击典型航天器结构损伤模式识别技术研究[D]. 哈尔滨工业大学, 2018.
第2.2.1节

一、软件安装

安装完ANSYS以后,即可直接使用AUTODYN。在安装目录下找到autodyn.exe文件, 例如:
G:\Program Files\ANSYS Inc\v192\aisol\AUTODYN\winx64
发送到桌面快捷方式,双击即可打开

二、建模过程

1.新建模型

2.加载材料

Load 选择Al2024-T351材料

和论文中的参数对应关系为

Copy材料,命名为target,即靶板,和子弹区分开

3.给弹丸初始速度

4.创建部件

弹丸3.2mm,靶板厚度5mm,半径1000mm
粒子尺寸0.1mm,

5.添加Gauges变量观测点

添加Gauges变量观测点,并选择速度作为观测变量。

三、结果

使用Autodyn进行高速撞击模拟时,选择合适的拉格朗日侵蚀算法和状态方程对于确保模拟准确性至关重要。根据材料特性,首先要确定材料在高速撞击下的主要破坏模式和行为。对于易发生大变形和碎裂的材料,拉格朗日侵蚀算法是一个不错的选择,因为它能在网格应变率超过一定阈值时丢弃网格,有效模拟材料破坏和大变形。例如,如果材料在高速碰撞下易于粉碎化,应选择能描述这种破坏行为的状态方程,如冲击波状态方程。 参考资源链接:[Autodyn非线性动力学与高速撞击研究](https://wenku.csdn.net/doc/rdeu87ba3g?spm=1055.2569.3001.10343) 在Autodyn中,根据模拟需求选择状态方程是非常重要的。例如,对于金属材料,通常选用冲击波状态方程;而对于岩土材料或混凝土,可以使用多孔状态方程、压实状态方程或P-α状态方程。选择正确的状态方程可以帮助更好地描述材料在高速压缩载荷下的行为,包括压力-体积关系和能量消耗机制。 在进行模拟前,建议详细阅读《Autodyn非线性动力学与高速撞击研究》笔记,其中深入解释了不同状态方程和材料模型的适用范围及模拟设置的技巧。此外,对于具体的模型选择和算法配置,Autodyn提供了丰富的设置选项和预定义材料库,供用户根据材料特性和撞击条件进行选择和调整。这不仅能够帮助新用户快速上手,也能够为资深用户提供一个可靠的参考框架,确保他们能够准确地模拟高速撞击过程中材料的动态响应。 参考资源链接:[Autodyn非线性动力学与高速撞击研究](https://wenku.csdn.net/doc/rdeu87ba3g?spm=1055.2569.3001.10343)
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