• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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基于LS-DYNA的高速破片水中运动特性流固耦合数值模拟

康德 严平

康德, 严平. 基于LS-DYNA的高速破片水中运动特性流固耦合数值模拟[J]. 爆炸与冲击, 2014, 34(5): 534-538. doi: 10.11883/1001-1455(2014)05-0534-05
引用本文: 康德, 严平. 基于LS-DYNA的高速破片水中运动特性流固耦合数值模拟[J]. 爆炸与冲击, 2014, 34(5): 534-538. doi: 10.11883/1001-1455(2014)05-0534-05
Kang De, Yan Ping. Movement characteristics of high-velocity fragments in water medium: Numerical simulation using LS-DYNA[J]. Explosion And Shock Waves, 2014, 34(5): 534-538. doi: 10.11883/1001-1455(2014)05-0534-05
Citation: Kang De, Yan Ping. Movement characteristics of high-velocity fragments in water medium: Numerical simulation using LS-DYNA[J]. Explosion And Shock Waves, 2014, 34(5): 534-538. doi: 10.11883/1001-1455(2014)05-0534-05

基于LS-DYNA的高速破片水中运动特性流固耦合数值模拟

doi: 10.11883/1001-1455(2014)05-0534-05
详细信息
    作者简介:

    康德(1989—), 男, 硕士研究生

  • 中图分类号: O351.2

Movement characteristics of high-velocity fragments in water medium: Numerical simulation using LS-DYNA

  • 摘要: 基于大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立三维长方体高速破片在水介质中运动的有限元动力分析模型,采用ALE方法对破片在水下运动过程进行流固耦合数值模拟,获得了破片的速度衰减曲线。研究了速度衰减规律、破片墩粗变形规律以及冲击波传播过程。得到高速破片的侵彻能力随速度的变化规律:当初速度大于910~1 115m/s时破片头部将产生显著变形,并大大影响其侵彻阻力;当破片速度较小时,水中侵彻距离随破片初速的增大而增大,当破片速度达到某临界值以后,侵彻距离将随初始速度的增大而逐渐减小。
  • 图  1  速度衰减曲线

    Figure  1.  Histories of velocity attenuation

    图  2  高速破片墩粗变形形态

    Figure  2.  Mushrooming shape of high velocity fragment

    图  3  墩粗率与破片初速关系曲线

    Figure  3.  Relation between the mushrooming rate and initial velocity

    图  4  水中冲击波的传播图

    Figure  4.  Shock wave propagation process in water

    图  5  冲击波压力峰值与破片初速的关系

    Figure  5.  Relation between the peak pressure of the shock wave and initial velocity

    图  6  侵彻距离随初速的变化关系

    Figure  6.  Variation of penetration distance with initial velocity

  • [1] 沈晓乐, 朱锡, 侯海量, 等.高速破片侵彻防护液舱试验研究[J].中国舰船研究, 2011, 6(3): 12-15. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgjcyj201103003

    Shen Xiao-le, Zhu Xi, Hou Hai-liang, et al. Experimental study on penetration properties of high velocity fragment into safety liquid cabin[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2011, 6(3): 12-15. http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgjcyj201103003
    [2] 白金泽. LS-DYNA3D理论基础与实例分析[M].北京: 科学出版社, 2005.
    [3] 吴建萍, 魏志芳, 李柱.基于LS-DYNA的球形破片侵彻明胶的数值模拟[J].机电技术, 2011, 1: 28-30. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-JDJS201101011.htm

    Wu Jian-ping, Wei Zhi-fang, Li Zhu. Numerical simulation of spherical fragment penetrating into gelatin based on ANSYS/LS-DYNA[J]. Mechanical & Electrical Technology, 2011, 1: 28-30. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-JDJS201101011.htm
    [4] Trevino T. Applications of arbitrary lagrangian eulerian(ALE)analysis approach to under water and air explosion problems[R]. AD-A384983, 2000.
    [5] 王肖钧, 赵新.高速钢球在水中贯穿过程的数值计算[J].爆炸与冲击, 1992, 12(3): 213-218. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-BZCJ199203003.htm

    Wang Xiao-jun, Zhao Xin. Numerical study of a steel ball penetrating in water with high speed[J]. Explosion and Shock Waves, 1992, 12(3): 213-218. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-BZCJ199203003.htm
    [6] Tate A. A theory for the deceleration of long rods after impact[J]. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 1967, 15(6): 387-399. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0022509667900105
  • 期刊类型引用(11)

    1. 邵新军,周一卉,黄兆锋,吕振维,李陈龙,张倜哲,陈凯力. 全接液金属浮盘抗爆特性实验与数值模拟. 油气储运. 2024(02): 200-211 . 百度学术
    2. 孙士明,刘广涛,颜开,王志. 入水参数对航行体亚音速入水过程影响的数值研究. 中国造船. 2023(01): 1-12 . 百度学术
    3. 牟恭雨,罗宁,申涛,梁汉良,柴亚博,翟成. 聚能射流侵彻页岩储层损伤裂隙形成机制. 爆炸与冲击. 2023(03): 85-101 . 本站查看
    4. 程鹍,蒯源,沈鸿烈,田宗军,何赛华,洪捐. 锗铜复合微球的放电加工机理分析及实验研究. 电加工与模具. 2021(06): 19-25+51 . 百度学术
    5. 李昕,严平,谭波,秦一平. 超空泡射弹水下侵彻靶板三相耦合数值模拟. 高压物理学报. 2020(01): 115-122 . 百度学术
    6. 施红辉,周栋,温俊生,贾会霞. 基于ALE方法的弹性圆柱壳入水时的流固耦合模拟. 弹道学报. 2020(01): 9-14+46 . 百度学术
    7. 李彪彪,袁宝慧,王辉,沈飞,张立建. 周向液体层对战斗部破片加速过程的影响. 火炸药学报. 2020(02): 219-224 . 百度学术
    8. 王莹,肖巍,姚熊亮,秦业志. 水下爆炸冲击波载荷作用下冰层破碎特性及其影响因素. 爆炸与冲击. 2019(07): 74-81 . 本站查看
    9. 陈材,石全,尤志锋,郭驰名,戈洪宇. 带水墙靶板对高速破片侵彻能力影响规律. 爆炸与冲击. 2019(12): 126-134 . 本站查看
    10. 申涛,罗宁,向俊庠,高祥涛. 切缝药包爆炸作用机理数值模拟. 爆炸与冲击. 2018(05): 1172-1180 . 本站查看
    11. 苏杭,李四超,赵铮. 水下舷外发射装置结构设计与仿真. 兵器装备工程学报. 2017(07): 71-73+106 . 百度学术

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-03-14
  • 修回日期:  2013-05-06
  • 刊出日期:  2014-09-25

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