大話CAE | （八）CAE在瞬態(tài)動力學分析中的應用

碰撞,沖擊等問題在機械結(jié)構(gòu)的分析中十分常見。在急劇變化的載荷作用下,結(jié)構(gòu)內(nèi)部各點的應力也在發(fā)生著劇烈的改變。本篇列舉一個子彈高速穿透一塊鋼板的例子,來說明CAE在瞬態(tài)動力學分析中的應用。該例子是用ANSYS建模,然后調(diào)用LS-DYNA的求解器進行分析,然后使用LS-DYNA的后處理器得到結(jié)果的。

子彈穿透鋼板的幾何模型如圖

子彈以0.13m/s的速度穿越鋼板,為了分析子彈穿越鋼板的過程中鋼板內(nèi)部的應力變化,首先對子彈和鋼板均劃分有限元網(wǎng)格。由于這是一個對稱問題,為了減小計算量,取四分之一模型來建模,并劃分網(wǎng)格

然后約束住鋼板,并給子彈以0.13m/s的速度沖擊鋼板,調(diào)用LS-DYNA求解器進行分析,可以得到子彈穿透過程中鋼板內(nèi)部應力的變化。下圖是穿越過程中鋼板應力的改變

下圖是子彈完全貫穿后鋼板內(nèi)部應力的改變

我們也可以查看鋼板上的一些點,在整個時間歷程中的應力改變

總之,瞬態(tài)動力學分析能夠得到整個時間歷程中各點的應力,位移的改變,為動力學分析提供了強有力的支持。