颗粒高速撞击并嵌入金属表面的三维动力学有限元模拟

摘要

颗粒与钢板的高速撞击并镶嵌过程属于高度非线性问题,数值模拟技术为其侵彻过程求解提供了有效的解决方法.本文应用LS-DYNA显式动力学分析软件对陶瓷颗粒高速撞击并镶嵌到316L不锈钢表面的过程进行三维动力学有限元模拟,分析了颗粒撞击并逐步嵌入靶板的相互作用过程;研究了粒子嵌入过程中不锈钢板的应力、应变、位移随时间及位置的变化规律.结果表明,颗粒撞击并嵌入靶板以后,其最大屈服应力、最大有效塑性应变以及最大位移都出现在与颗粒接触的地方.在颗粒作用范围内,离颗粒越远的地方,其屈服应力、有效塑性应变及位移越小.