• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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基于拟流体模型的SPH新方法及其在弹丸超高速碰撞薄板中的应用
强洪夫, 范树佳, 陈福振, 刘虎
2017, 37(6): 990-1000. doi: 10.11883/1001-1455(2017)06-0990-11
引入颗粒动力学理论(拟流体模型)建立了适用于超高速碰撞的SPH新方法。将超高速碰撞中处于损伤状态的碎片等效为拟流体,在描述其运动过程中引入了碎片间相互作用和气体相对碎片的作用。采用该方法对球形弹丸超高速碰撞薄板形成碎片云的过程进行了数值模拟,得到了弹坑直径、外泡碎片云和内核碎片云的形状、分布,并与使用传统SPH方法、自适应光滑粒子流体动力学(ASPH)方法的模拟结果进行对比,结果显示:新方法在内核碎片云形状和分布上计算结果更加准确。同时对Whipple屏超高速碰撞问题进行了研究,分析了不同撞击速度下防护屏弹坑尺寸及舱壁损伤特性等特性,计算结果与实验吻合较好且符合Whipple防护结构的典型撞击极限曲线。
关键词: SPH, 碎片云, 超高速碰撞, Whipple屏
基于SPH方法的聚能射流侵彻混凝土靶板数值模拟
强洪夫, 范树佳, 陈福振, 刘虎
2016, 36(4): 516-524. doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0516-09
在完全变光滑长度SPH(smoothed particle hydrodynamics)方法的基础上,利用F.Ott等提出的修正SPH方法处理在求解多介质大密度问题时的数值不稳定性问题,运用Holmquist-Johnson-Cook本构模型处理混凝土在冲击载荷下的变形和损伤问题,对聚能装药射流侵彻混凝土靶板的过程进行了数值模拟,同时利用LS-DYNA非线性有限元程序进行对比,分析了2种方法得到的混凝土von Mises应力变化、射流头部特定节点处的速度变化及裂纹演变,验证了SPH方法的准确性。分析了另外2种不同尺寸的靶板在射流侵彻作用下的破坏形式,结果符合射流侵彻物理规律,表明该方法适合模拟聚爆炸与冲击等大变形破坏等问题。
关键词: 爆炸力学, 侵彻, 光滑粒子动力学, 混凝土, 破坏