ansys子弹碰撞分析例子

问题描述一个子弹以给定的速度射向壁面。壁面假定是刚性的和无摩擦的。将研究子弹和壁面接触后达80微秒长的现象。目的是确定子弹的整个变形，速度历程，以及最大等效VonMises应变。求解使用SI单位。用轴对称单元模拟棒。求解最好能通过单一载荷步实现。在这个载荷步中，将同时施加初始速度和约束。将圆柱体末端的节点Y方向约束住以模拟一固壁面。打开自动时间分步来允许ANSYS确定时间步长。定义分析结束的时间为8E-5秒，以确保有足够长的时间来扑捉整个变形过程。问题详细说明下列材料性质应用于这个问题：EX=117.0E09(杨氏模量）DENS=8930.0（密度）NUXY=0.35（泊松比）YieldStrength=400.0OE06（屈服强度）TangentModulus（剪切模量）下列尺寸应用于这个问题：长=32.4E-3m直径=6.4E-3m对于这个问题的初始速度是227.0。图1铜圆柱体图解求解步骤：步骤一：设置分析标题1、选择菜单路径：UtilityMennFileChangeTitle。2、键入文字“CopperyCylinderImpactingaRigidWall”3、单击OK。步骤二：定义单元类型1、选择菜单路径MailMenuPreprocessorElementTypeAll/Edit/Delete。2、单击Add。LibraryofElementTypes(单元类型库）对话框出现。3、在靠近左边的列表中，单击“VisioSolid”仅一次。4、选靠近右边的列表中，单击“4nodePlas106”仅一次。5、单击OK。LibraryofElementTypes对话框关闭。6、单击Options(选项）。VISCO106elementtypeOptions(visco106单元类型选项）对话框出现。7、在关于elementbehavior（单元特性）的卷动柜中，卷动到“Axisymmetric”且选中它。8、单击OK。9、单击ElementTypes(单元类型）对话框中的Close。步骤三：定义材料性质1、选择菜单路径MainMenuPreprocessorMaterialProps-Constant-Isotropic.IsotropicMatersalProperties(各向同性材料性质）对话框出现。2、单击OK来指定材料号为1。另一个IsotropicMaterialProperties对话框出现。3、对杨氏模量（EX）键入117.0E094、对密度（DENS）键入8930。5、对泊松比（NUXY）键入0.35。6、单击OK。步骤四：定义双线性各向同性强化数据表（BISO）1、选择菜单路径MainMenuPreprocessorMatersalPropsDataTablesDefine/Activate.Define/ActivateDataTable(定义数据表）对话柜出现。2、在关于typeofdatatable(数据表类型）的卷动框中，卷动到“BilinisotrBISO”且选中它。3、对materialreferencenumber(材料参考号）健入1。4、对numberoftemperatures(温度数）键入1和单击OK。5、选择菜单路径MainMenuPreprocessorMaterialPropsDataTablesEditActive.DataTableBISO对话框出现。6、对YLDStrs(屈服应力）键入400.0e06。7、对TangMod(剪切模量）键入100.0e06。8、选择FileApply&Quit。9、选择菜单路径MainMenuPreprosessorMaterialPorpsDataTablesGraph.GraphDataTables(图形表示数据表）对话框出现。10、单击OK接受绘制BISO表的缺省。一个BISO表的标绘图出现在ANSYS图形窗口中。11、在ANSYSTooLbar上单击SAVE_DB。步骤五、产生矩形在这一步中，你产生一个代表柱体半横截面积的矩形。1、选择菜单路径MainMenuPreprocessor-Modeling-Create-Area-RectangleByDimensions.CreateRectanylebyDimensions(依据尺寸产生矩形）对话框出现。2、对X_坐标键入0，.0032。3、对Y_坐标键入0，.0324然后单击OK。一个矩形出现在ANSYS图形窗口中。4、选择菜单路径UtilityMenuPlotlines.步骤六：设置单元尺寸1、选择菜单路径MainMenuPreprocessor-Meshing-Shape&Size-Lines-PickedLines.ElementSizeOnPickedLines(关于挑选出的线的单元尺寸）选择菜单出现。2、在长线中的一条上单击一次然后单击OK。ElementSizesonPickedLines对话框出现。3、对numberofelementdivisions（单元划分的数目）键入20然后单击OK。4、重复步骤1和2，次选择短线中的一条。但这5、对numberofelementdivisions键入4然后单击OK。步骤七：设置网格单元形状且对矩形划分网格1、选择菜单路径MainMenuPreprocessor-MeshTool2、选择“quad”和“Map”，然后单击“Mesh”3、在拾取菜单出现后，选择面，然后单击“OK”4、在ANSYSToolbar上单击SAVE_DB。5、选择菜单路径MainMenuPreprocessor-Meshing-Mesh-Area-Mapped3or4Sided.MeshAreas(对面积划分网格）选择菜单出现。6、单击PickAll。7、单击ANSYSToolbar上的SAVE_DB。步骤八：定义分析类型和选项1、选择菜单路径MainMenuSolution-AnalysisType-NewAnalysis.2、单击“Transient”来选中它然后单击OK。3、选择菜单路径MainMenuSolutionAnalysisOptions.TransientAnalysis（瞬态过程分析）对话框出现。4、单击OK接受完全求解方法的缺省。FullTransientAnalysis对话框出现。5、单击Largedeformeffectsoption(大变型效应选项）使之为ON（开）状态然后单击OK。步骤九：定义弹的初始速度1、选择菜单路径MainMenuSolution-Loads-ApplyInitialCondit'nDefine.DefineInitialCondition(定义初始条件）选择菜单出现。2、单击PickAll.DefineInitialConditions对话框出现。3、在关于DOFtobeSpecified(要被指定的DOF）的卷动框中，卷动到“UY”且选中它。4、对initialvelocity(初始速度）键入－227然后单击OK。5、单击ANSYSToolbar上的SAVE_DB。步骤十：施加约束1、选择菜单路径MainMenuSolution-Loads-Apply-Structural-DisplacementOnNodes.Apply。U,ROTonNodes选择菜单出现。2、单击PickAll.，ApplyU,ROTonNodes对话框出现。3、对于DOFstobeConstrained(要被约束的DOFs）单击“UY”，然后单击Apply.4、在选择菜单中，单击“BOX”作为选择方法。5、当你拖鼠标沿X=0.1的结点周围（沿矩形左边的第一个结点集）形成一个矩形柜时要按下且保持鼠标左键。6、单击Apply.7、在对话框中，对于DOFstobeconstrained单击“UX”。你需要单击“UY”一次以去除它。8、单击Apply.9、在选择菜单中，单击“BOX”选择方法。10、当你拖鼠标沿Y=O的结点周围（沿矩形底边的第一个结点集）形成一个矩形框时按下且保鼠标左键。11、单击OK。12、在对话框中，单击“UY”来选中它，你需要单击“UX”仅一次来淘汰它。13、单击OK。现在在ANSYS图形窗口中位移符号沿矩形的左边和底边产生。步骤十一：设置载荷步选项1、选择菜单路径MainMenuSolution-LoadStepOptions-Time/Frequenctime&TimeStep.Time&TimeStepOption(时间和时间步选项）对话框出现。2、对timeatendofLoadStep(载荷步终止时间）键入8e-5。3、对timestepsize(时间步长）键入4.4e-7。4、单击“Stepped”来选中它。5、单击automatictimesteppingoption（自动时间分步选项）使之为ON（开）状态然后单击OK。6、选择菜单路径MainMenuSolution-LoadStepOptions-OutputCtrlsDB/ResultsFile。ControlsforDatabaseandResultsFileWriting(对数据库和结果文件写入的控制）对话框出现。7、单击“EveryNthsubstep”（“每隔N个子步”）且选中它。8、对于ValueofN(N的值）键入4然后单击OK。9、单击ANSTSToolbar上的SAVE_DB。步骤十二：求解问题1、选择菜单路径MainMenuSolution-Solve-CurrentLS。2、检阅状态窗口中的信息然后单击close。3、单击SolveCurrentLoadStep(求解当前载荷步）对话框中的OK开始求解。4、当求解完成时单击close。步骤十三：确定柱体的应变1、选择菜单路径MainMenuGeneralPestpro-ReadResults-LastSet。2、选择菜单路径UtitlityMenuParamentersStalarParamenters。3、在选择框中键入TOP_NODE＝26。4、单击Accept,然后单击close。5、选择菜单路径UtilityMenuParamentersGetScalarData.6、在靠近在边的框中，单击“Resultsdata”。7、在靠近右边的框中，单击“Nodalresults”然而后单击OK。GetNodalResultsData(获取结点结果数据）对话框出现。8、对于nameofparametertobedefsned(要定义的参数名）键入DEFORM。9、对于NodenumberN(结点号N）键入TOP_NODE。10、在靠近右边的卷动框中，单击“UY”，然后单击OK。11、选择菜单路径UtilityMenuListOtherParamenters.12、检阅状态窗口中的信息，弹的长度上的变化基准（DEKORM）是-0101091。13、单击close。步骤十四：图形表示已变形的形状和绘制等效总应变的等值线。1、选择菜单路径UtilityMenuPlotctrlsStyleDisplacementScaling.Displacement。DisplayScaling(位移显示比例）对话框出现。2、单击1.0（truestale)来选中它然后单击OK。3、在ANSYS输入窗口中，键入D2SCALE，1，1然后按ENTER键。4、选择菜单路径MainMennGeneralPostprocPlotResultsDeformedShape.PlotDeformedShape(图示已变形的形状）对话框出现。5、单击“Def+undefedge”以选中它然后单击OK。6、选择菜单路径MainMenuGeneralPostprocPlotResults-ContourPlot-NodalSolu.ContourNo