使用耦合光滑粒子流体动力学-有限元法的高速度穿透/穿孔
计算工程、金融与科学
2012-05-08 v1 流体动力学
摘要
有限元法（FEM）在用于高速冲击分析时面临严重的网格畸变问题。光滑粒子流体动力学（SPH）方法适用于此类涉及严重损伤的问题，但计算成本相当高。如果仅在严重畸变区域采用后者并在较远处使用 FEM，将是有益的。在商业流体动力学代码 LS-DYNA 中采用了耦合光滑粒子流体动力学-有限元法（SFM），以研究具有不同厚度和包括钝头、锥形和卵形头部在内的各种弹丸头部几何形状的 Weldox 460E 钢和 AA5083-H116 铝板的穿孔。考虑弹丸与靶材之间的摩擦效应，研究了 SPH 域尺寸和粒子密度的影响。SFM 模拟的残余速度和弹道极限速度与已发表的实验数据吻合良好。研究表明，对于 170 m/s 及以上的初始冲击速度，SFM 能够模拟出在各种实验研究中观察到的钢和铝板的相同失效机制。
引用
@article{arxiv.1205.1428,
title = {High Velocity Penetration/Perforation Using Coupled Smooth Particle Hydrodynamics-Finite Element Method},
author = {S. Swaddiwudhipong and M. J. Islam and Z. S. Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1205.1428},
year = {2012}
}
备注
18 pages; International Journal of Protective Structures 2010