LS-DYNA的某型训练弹跌落强度流固耦合仿真分析

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1、第34卷第3期南京理工大学学报(自然科学版)Vo1．34No．32010年6月JournalofNamingUniversityofScienceandTechnology(NaturalScience)Jun．2010基于ANSYS／LS．DYNA的某型训练弹跌落强度流固耦合仿真分析孙卓，贾志茹(中国船舶重工集团公司第713研究所，河南郑州450052)摘要：为分析某型训练弹发射后的跌落强度，该文采用了基于ANSYS／LS—DYNA的流固耦合方法。通过霍普金森压杆试验系统获取所选材料的非线性本构关系，建立了弹体、水、空气耦合的多物质仿真模型。

2、基于Euler／Lagrange罚函数耦合算法建立约束方程，实现力学参数的传递。对训练弹发射后跌落入水的整个过程进行了数值模拟和仿真分析，得出训练弹在流体冲击载荷下产生的应力应变。计算结果表明：训练弹水平跌落入水瞬间，与流体接触的部位出现微小弹性瘪凹；入水后，应力迅速减小并趋于稳定，弹性变形消失；在训练弹距水面10m高度自由落体平溅入水的工况下，弹体强度满足要求。该方法同样适用于其它具有大变形和非线性性的流体冲击问题。关键词：训练弹；跌落强度；流固耦合；冲击载荷；应力应变中图分类号：TH122文章编号：1005—9830(2010)03—033

3、7—05SimulationAnalysisonHydraulic-solidCouplingofFallingStrengthforaCertainTypeDummyRoundBasedonANSYS／LS-DYNASUNZhuo，JIAZhi—ru(The713thInstituteofChinaShipIndustryCorporation，Zhengzhou450052，China)Abstract：Toanalyzethefallingstrengthofacertaintypedummyroundafterlaunching，ahy

4、draulic-solidcouplingapproachisusedbasedonANSYS／LS—DYNAhere．ThroughtheHopkinsonpressrodexperimentsystem，thenonlinearconstitutiverelationshipsofthechosenmaterialsareobtained．Themulti—materialsimulationmodelhavingdummyround，waterandairisestablished．BasedontheEul—er／Lagrangepen

5、altyfunctioncouplingalgorithm，restrictionequationsareestablished，andtheme—chanicalparameteristransferred．Numericalsimulationandsimulationanalysisforthewholeprocessofdummyroundfallingintowaterafterlaunchingarecarriedout．Thestress—strainresponsesofthedummyroundunderfluidimpact

6、ingloadareobtained．Theresultshowsthatinthemomentthatthedummyrounddroppsintowater，thepartcontactingwiththefluidhasalittleflexiblyshrunkencon—cavity．Thestressisrapidlydecreasedandstabilized，andtheelasticdeformationdisappeareswhenitfallsintowater．Thebodystrengthsatisfiestherequ

7、irementsintheoperatingmodeofthedummyroundfreelyfallingintowaterhorizontallyfromthehightof10m．Theproposedapproachisalsoap—plicableforotherfluidimpactproblemswithlargedeformationandnonlinearity．Keywords：dummyrounds；fallingstrength；hydraulic—solidcoupling；shockloads；stress—stra

8、in收稿日期：2009—09—03修回日期：2010—04—10作者简介：孙卓(1972一)，女，研究员，主要研究方向：发射装置、仿真计算研究等，E—