盾构管片接头interface模型与罚函数接触算法比较

以一类采用斜直螺栓、不设传力衬垫的盾构管片接头作为分析案例,就interface单元模型与罚函数接触算法以及相关参数对应关系等进行了比较,研究表明:(1)管片接头interface单元模型是罚函数接触算法的一种特殊形式;(2)罚函数接触算法中的接触面法向刚度对应interface单元压缩刚度,而"穿透深度"对应Interface单元法向位移;(3)在线性转动阶段,管片接头的转动弹簧模型(弹性铰)、Interface模型、接触算法等3种模型的转动刚度是等效的;(4)采用罚函数接触算法时,接触面法向刚度的选择必须满足转动刚度等效的条件。

垂向载荷作用下的冰层破裂及其影响因素分析

为了研究冰层在垂向载荷作用下的破裂过程及其影响因素,应用显式动力学分析软件LS-DYNA,基于罚函数接触算法,开展圆柱体-冰层垂向相互作用下的数值模拟。分析了垂向载荷作用下冰层的破裂过程和裂纹扩展,以及圆柱体与冰层不同的相对速度、接触角度和接触面积对冰层突破载荷的影响。计算结果表明:冰层在垂向载荷作用下,当最大拉应力大于冰的抗拉强度时,冰层会相继生成径向裂纹和周向裂纹,径向裂纹产生时的突破载荷小于冰层最终破裂时的突破载荷;集中载荷作用下的冰层相比于均布载荷作用下的冰层更易发生破裂;不同相对速度下,冰层突破载荷曲线会有较明显变化;当圆柱体与冰层之间有接触倾角时,冰层的破坏模式会发生较大改变。

枪弹穿甲过程仿真的有限元接触模型与分区并行计算误差特性

为了提高小口径普通钢芯弹和穿甲燃烧弹侵彻均质钢靶板的仿真分析精度,分析了接触力罚函数算法的接触刚度参数和接触摩擦系数对弹道极限速度计算值的影响,分析了通过不同的并行计算系统得到的弹道极限速度计算值的差异及其统计规律。研究结果表明:多部件间的接触力罚函数的接触刚度参数分别设置与优化方法可以提高弹道极限速度值的计算精度;接触摩擦系数的不同设置值对穿甲燃烧弹侵彻较厚靶板的弹道极限速度计算值有显著影响,需探索多部件间的接触摩擦系数的准确定义方法;由于分区并行计算过程中多个区域的数据交换及参与计算的顺序的随机变化会导致计算结果的不一致,并行计算的弹道极限速度值存在离散性,需在同一入射速度下进行多次重复计算,并基于统计分析确定可靠的弹道极限速度值。