Комп’ютерне моделювання процесів пробиття металевих та металокерамічних пластин

Abstract

Виконано чисельне параметричне моделювання пробивання алюмінієвої пластини сталевою кулею. Створена тривимірна модель, деформування пластини вважається пружно-пластичним. Далі моделюється пробивання керамічної пластини з металевою підложкою. Розраховується металокерамічна двошарова мішень з різним співвідношенням товщини кераміки і стали. Будується двовимірна осесиметрична скінченно-елементна модель. Використовується модель крихкого руйнування Джонсона-Холмквіста. Проводиться порівняння отриманих скінченно-елементних рішень в ANSYS/LS-DYNA з наведеними в літературі.

Numerical parametric simulation of penetration of aluminum plate by steel bullet is done. A three-dimensional model is constructed, the deformation of the plate is considered to be elastic-plastic. Further is modeling a projectile impacting on a ceramic layer backed by a metal plate. Is studied the two-layer metal-ceramic target with a different ratio of the thickness of the ceramic and steel. Is constructed a two-dimensional axisymmetric finite element Lagrangian model. The Johnson-Holmquist model of brittle fracture is used. Is simulated real boundary conditions of the system during penetration. Finite element models are prepared in Ansys, and key file is generated in the LS-DYNA. To locate the damaged section on impact is using thickening finite element mesh. To study the main stages of the bullets penetration into metal and metal-ceramic targets are used models, which provide visibility penetration.The main stages of bullet penetration and damage to a target are studied by analysis of plastic deformation and bullet velocity versus time. Also is studied absorption energy by the metal and metal-ceramic target. A comparison of the results of finite element solutions ANSYS/LS-DYNA with data reported in the literature is done.