ANSYS非均质材料在过载作用下的数值模拟研究(10)
件。建好模型后输出K 文件并对其修改,之后进行求解计算， 计算结束后在LS-PREPOST中查看结果，进行分析
5.5 结果分析
图7 为弹体侵彻混凝土的侵彻过程
图8为弹丸侵彻混凝土靶板过程中应力云变化情况
5.5.1火工品外壳与火工品内部装药过载加速度变化对比
图9（a）为100m/s速度侵彻时火工品外壳与装药的加速度变化曲线
（图中虚线为火工品，实线为装药，下同）
图9（b）为200m/s速度侵彻时火工品外壳与装药的加速度变化曲线
图9（c）初速度300m/s火工品壳体与装药加速度曲线
图中加速度单位为 （1 = ），图9(a)中所示，100m/s火工品装药正加速度峰值约为5.1万g，负加速度峰值约为1.96万g图9（b）中所示: 200m/s正加速度峰值为16.7万，负加速度峰值约为8.75万g，脉宽分别为50 μs 和80 μs，由图9（c）中所示：300m/s初速下火工品的过载加速度峰值约为31.5万g，脉宽约为40 μs;这里负加速度值为火工品组件卸载时的加速度值。
由图得到结论：
1冲击载荷作用下火工品结构（外壳和内部装药)承受的作用形式是以应力波的形式表现出来。从曲线的上升沿可以看出：火工品内部装药的过载曲线明显滞后于火工品外壳过载曲线，这是由于应力波传播需要时间，远离加载端点的加速度响应滞后于靠近加载端点的加速度响应。内部装药过载峰值要小于外壳过载峰值，主要原因是脉冲载荷本身分布不均匀、作用时间短、受界面影响和随着应力波传播能量被吸收和衰减。
2当靶板的厚度一定时，弹丸的初速度越大，弹丸内部的火工品组件所受的过载加速度峰值也相应的大。但弹体与火工品组件两者的过载加速度峰值的脉宽，却不是与初速度的增长成正比关系， 因为在弹丸的装配体中力的传递具有相当的复杂性。
5.6 不同初速下弹丸过载模拟
弹丸初速度对过载加速度的影响比较试验前述垂直侵彻的数值模拟中， 取弹丸初始速度V=100 m/s、200m/s、300m/s， 现在取V=400 ～800 m/s 中的400 m/s、
、500 m/s、、600 m/s、、700 m/s、800 m/s 几档速度进行数值模拟， 以比较垂直侵彻中初始侵彻速度对模拟中弹体与火工品组件的过载加速度值的影响。
模拟中除了改变速度项外，所用的弹体、火工品组件、靶板的几何构形、材料属性、单元划分、件材料的本构方程、材料的屈服模式、失效准则、接触面的处理等等，都和前述完全一致。垂直侵彻的弹丸初始侵彻速度， 对模拟过程中弹体与火工品组件的过载加速度峰值的影响关系， 见图10～图12。
图10弹丸与火工品组件在不同初速度下过载峰值
图11弹丸与火工品组件在不同初速度下脉宽
由图得到：当靶板的厚度一定时，弹丸的初速度越大，弹丸的过载加速度峰值也就越大；同样，弹丸内部的火工品组件所受的过载加速度峰值也相应的大。但弹体与火工品组件两者的过载加速度峰值的脉宽，却不是与初速度的增长成正比关系，
因为在弹丸的装配体中力的传递具有相当的复杂性。
由图还看出：当其他条件一定时，在一定的速度范围内，脉宽与初速度的增长成正比关系变化；当初速度增大到超过某一限值时， 两者的过载加速度峰值的脉宽不增反降，此时弹丸的速度相当大，有足够的能量利用自身速度快速地穿过靶板， 使弹靶系统侵彻作用的时间大大减少， 这样虽然弹丸受到的过载加速度峰值增大了，但是由于作用时间的极大缩短，脉宽也受到了限制。当然弹丸的初速度越大，穿过靶板的时间越短，而弹丸的剩余能量也就越多。