MSC Dytran是一款專門用于分析高度非線性、瞬態(tài)動力響應(yīng)的大型通用三維有限元程序,可以用于爆炸、碰撞、流體以及各類安全問題分析,通過它,可以大大的改善產(chǎn)品性能,降低花費(fèi)。需要的朋友可以下載試試哦!
MSC Dytran 2013功能特性
MSC軟件公司,多學(xué)科仿真解決方案,加快產(chǎn)品創(chuàng)新的領(lǐng)導(dǎo)者,2013年Dytran宣布新版本,軟件模擬和分析極端,短期事件涉及結(jié)構(gòu)材料的變形和流體之間的相互作用和結(jié)構(gòu)。
Dytran是顯式有限元分析(FEA)解決方案模擬短期事件影響和崩潰,并分析復(fù)雜的非線性行為結(jié)構(gòu)進(jìn)行在這些事件。Dytran使您能夠研究設(shè)計的結(jié)構(gòu)完整性,確保最終產(chǎn)品有更大的機(jī)會滿足客戶安全、可靠性、和監(jiān)管要求。
Dytran提供結(jié)構(gòu)、材料流動和耦合FSI分析功能在一個包中。Dytran使用一個獨(dú)特的耦合特性,使綜合分析的結(jié)構(gòu)組成與液體和高度變形的材料在一個連續(xù)的模擬。
Dytran 2013是最新、最全面的版本發(fā)布的Dytran軟件MSC,帶來新的仿真技術(shù)和改進(jìn)的性能。
Dytran 2013包括主要的新功能主要集中在高性能計算(HPC)固耦合(FSI)應(yīng)用程序的CPU密集型模擬導(dǎo)致顯著的性能改進(jìn)。這些都是:
——一維到三維球面對稱和2D到3D爆炸載荷的軸向?qū)ΨQ重新映射
——增強(qiáng)耦合和聚集算法來提高分布式內(nèi)存并行FSI應(yīng)用程序的性能。
——新接口為水下爆炸沖擊美國代碼的應(yīng)用程序。
dytran 2013應(yīng)用范圍
爆炸與沖擊,如水下爆炸、地下爆炸、容器中爆炸對結(jié)構(gòu)的影響及破壞、爆炸成形、爆炸分離、爆炸容器的設(shè)計優(yōu)化分析、爆炸對建筑物等設(shè)施結(jié)構(gòu)的破壞分析、聚能炸藥的能量聚焦設(shè)計分析、戰(zhàn)斗部結(jié)構(gòu)的設(shè)計分析;
水下/空中彈體發(fā)射過程,火炮制推器模擬動態(tài)仿真 高速、超高速穿甲,如飛彈打擊或穿透靶體(單個或復(fù)合靶體)及侵徹過程等問題 結(jié)構(gòu)的適撞性分析,如汽車、飛機(jī)、火車、輪船等運(yùn)輸工具的碰撞分析、船體擱淺、鳥體撞擊飛機(jī)結(jié)構(gòu)、航空發(fā)動機(jī)包容性分析等;
金屬彈塑性大變形成形,如鈑金沖壓成形、噴丸成型、全三維鍛造成形等 跌落試驗,如各種物體(武器彈藥、化工產(chǎn)品、儀器設(shè)備、電器如遙控器、手機(jī)、電視機(jī)等)的跌落過程仿真 流體動力分析,如液體、氣體的流動分析、液體晃動分析,水上迫降
安全防護(hù)分析,如安全頭盔設(shè)計、安全氣袋膨脹分析以及汽車~氣袋~人體三者結(jié)合在汽車碰撞過程中的響應(yīng),飛行器安全性分析(飛行器墜毀、氣囊著陸等) 輪胎在積水路面排水性和動平衡分析 高速列車行駛的輪軌動力學(xué),高速列車穿隧道的沖擊波響應(yīng),車輛過橋的動態(tài)響應(yīng)等及其它瞬態(tài)高速過程仿真。
MSC Dytran 2013仿真分析實例
1、概述
介紹采用MSC Dytran的多物質(zhì)歐拉法,根據(jù)某爆炸成形彈丸地雷對雙層平板毀傷試驗,建立平板毀傷試驗仿真模型,包括某型號EFP型地雷、裝甲板、目標(biāo)板、空間歐拉網(wǎng)格,分析EFP破片成形過程,以及對靶板的侵徹過程,得到EFP破片的速度是建立成,靶板侵徹穿孔尺寸等。通過對比仿真分析和試驗分析結(jié)果,調(diào)整仿真參數(shù),不斷試算,實現(xiàn)仿真與試驗有較高的吻合度。
2、分析過程要點(diǎn)說明
采用Dytran進(jìn)行爆炸成形彈丸成形過程分析。
采用多物質(zhì)歐拉法進(jìn)行爆炸成形彈丸成形過程。多物質(zhì)歐拉法適合模擬彈丸成形過程中的大變形,能夠很好的模擬彈丸的加速和成形過程。
由于地雷是圓柱形,具有軸對稱性,為了減少計算量,爆炸成形彈丸地雷仿真模型才有1/2模型。
3、應(yīng)用實例
EFP地雷由火藥、藥型罩、殼體和端蓋組成;鹚帪殁g化黑索金火藥,有效藥量為0.78kg,藥型罩選用紫銅,形狀為等壁厚大錐角圓錐罩,錐度為120度,殼體和端蓋均為鋼材料,目標(biāo)裝甲靶板為20mm裝甲板和20mm后效鋼板,裝甲板和后效板距離為500mm。地雷有目標(biāo)裝甲板的距離為500mm。
采用多物質(zhì)歐拉法模擬EFP戰(zhàn)斗部爆炸成形過程,以及高速彈丸對靶板和后效靶板的侵徹過程,如下:
3.1材料模型介紹
3.1.1理想空氣材料卡
本項目對于理想空氣的模擬,采用理想氣體狀態(tài)方程模擬,即γ律狀態(tài)方程EOSGAM。
3.1.2火藥材料卡
對于火藥的模擬,采用JWL狀態(tài)方程模擬。
鈍化黑索金火藥材料卡片如下圖所示:
3.1.3藥罩材料卡
對于藥罩的模擬,采用狀態(tài)方程/彈塑性本構(gòu)描述材料的高壓下的大變形行為。藥罩結(jié)構(gòu)材料采用多項式狀態(tài)方程本構(gòu),并采用Johnson-Cook 屈服模式,用來描述金屬材料在大變形、高應(yīng)變率和高溫條件下的本構(gòu)關(guān)系。
紫銅藥罩的材料卡片如下圖所示:
3.1.4殼體材料卡
對于殼體的模擬,采用狀態(tài)方程/彈塑性本構(gòu)描述材料的高壓下的大變形行為。殼體結(jié)構(gòu)材料采用多項式狀態(tài)方程本構(gòu),并采用馮·米塞斯屈服模型YLDVM。
殼體屈服模式采用馮·米塞斯屈服模型YLDVM。
殼體A3鋼材料卡如下如所示:
3.1.5裝甲鋼板材料卡
對于裝甲鋼板的模擬,采用狀態(tài)方程/彈塑性本構(gòu)描述材料的高壓下的大變形行為。裝甲鋼板結(jié)構(gòu)材料采用多項式狀態(tài)方程本構(gòu),并采用馮·米塞斯屈服模型YLDVM。
殼體屈服模式采用馮·米塞斯屈服模型YLDVM。
裝甲鋼板材料卡如下如所示:
3.1.6后效板材料卡
對于后效板的模擬,采用狀態(tài)方程/彈塑性本構(gòu)描述材料的高壓下的大變形行為。后效板結(jié)構(gòu)材料采用多項式狀態(tài)方程本構(gòu),并采用馮·米塞斯屈服模型YLDVM。
后效板屈服模式采用馮·米塞斯屈服模型YLDVM。
后效板鋼材料卡如下如所示:
3.2載荷及邊界條件介紹
3.2.1歐拉初始條件
歐拉單元的初始狀態(tài)可以用TICEL 或TICEUL 來定義。這是用來設(shè)定模型在分析開始時的狀態(tài),此后的狀態(tài)由計算確定。
TICEL卡用來定義單元的初始狀態(tài)。任何單元物理量都可以賦予一定的初始值。TICEUL 卡用來針對歐拉網(wǎng)格中的幾何區(qū)域定義初試狀態(tài)。TICEUL 必須與EULER1卡配合使用。幾何區(qū)域可以是圓柱形或球形,也可以是由某個單元集構(gòu)成的。每個幾何區(qū)域都有一個級別號。當(dāng)兩個區(qū)域相互覆蓋時,它們的公共區(qū)域的初始值的定義依級別號較高的幾何區(qū)域為準(zhǔn)。利用若干不同級別號不同形狀的幾何區(qū)域相互覆蓋,可以構(gòu)造出形狀較為復(fù)雜的幾何區(qū)域用于初始狀態(tài)的定義。相同級別號的區(qū)域不能相互覆蓋,否則會發(fā)生錯誤。
歐拉域初始形狀定義為球形,如下圖所示:
藥罩初始形狀由藥罩表面dummy shell單元確定,藥罩初始形狀定義如下圖所示:
殼體初始形狀由殼體表面dummy shell單元確定,殼體初始形狀定義如下圖所示:
火藥初始形狀由火藥表面dummy shell單元確定,火藥初始形狀定義如下圖所示:
裝甲板初始形狀由火藥表面dummy shell單元確定,裝甲板初始形狀定義如下圖所示:
后效板初始形狀由火藥表面dummy shell單元確定,后效板初始形狀定義如下圖所示:
各物質(zhì)的邏輯順序,如下圖所示:
3.2.2歐拉邊界條件
流場邊界條件定義歐拉網(wǎng)格邊界上流進(jìn)流出網(wǎng)格的材料的物理性質(zhì)及其位置。在MSC.Dytran中,歐拉域的默認(rèn)截斷邊界時對稱邊界條件,本項目采用全模型計算,也就是說,歐拉域的6個面,需要定義流出邊界條件,否則會導(dǎo)致歐拉域內(nèi)壓力急劇增大。
歐拉域的邊界條件如下圖所示:
3.2.3起爆點(diǎn)定義
具有JWL 類型狀態(tài)方程的歐拉單元在分析過程中會發(fā)生爆炸。模型中必須有一張DETSPH 卡用于爆炸波的定義。爆炸波的波陣面是一個球形面。DETSPH 卡上定義起爆點(diǎn)的位置,起爆時間,爆炸波的傳播速度。程序據(jù)此計算每個火藥單元的爆炸時間。不具有JWL 型狀態(tài)方程的黨員不受影響。
3.3計算結(jié)果
彈丸侵徹裝甲板過程如下圖所示:
彈丸侵徹靶板過程
4.2裝甲板上的損傷狀況
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