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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
Von Mises
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）
Yield
Strength=400.0OE06
（屈服强度）
Tangent Modulus
（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：
Utility
Menn>File>ChangeTitle
。
2
、键入文字“Coppery Cylinder
Impacting a Rigid Wall”
3
、单击
OK
。
步骤二：定义单元类型
1
、选择菜单路径
Mail
Menu>Preprocessor>Element
Type>All/Edit/Delete
。
2
、单击
Add
。
Library of Element
Types(
单元类型库）对话框出现。
3
、在靠近左边的列表中，单击“Visio
Solid”仅一次。
4
、选靠近右边的列表中，单击“4node Plas
106”仅一次。
5
、单击
OK
。
Library of Element
Types
对话框关闭。
6
、单击
Options
(
选项）。
VISCO106 element type O
ptions(visco106
单元类
型选项）对话框出现。
7
、
在关于
element
behavior
（单元特性
）
的卷动柜中，
卷动到“Axisymmet
ric”
且选中它。
8
、单击
OK
。
9
、单击
Element Types
(
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
Main
Menu>Preprocessor>Material
Props>-Constant-Isotropic. Isotropic
Matersal Properties
(
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
I
sotropic Material
Properties
对话
框出现。
3
、对杨氏模量（
EX
）键入
117.0E09
4
、对密度（
DENS
）键入
8930<
/p>
。
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
Main
Menu>Preprocessor>Matersal Props>Data
Tables> Define/Activate .
Define/Activate Data Table(
定义数据表）
对话柜出现。
2
、在关于
type
of
data
table(
数据表类型）的卷动框中，卷动到“Bilin
isotr
BISO”且选中它。
3
、对
material
reference number(
材料参考号）健入
1
。
4
、对
number of temp
eratures(
温度数）键入
1
和
单击
OK
。
5
、选择菜单路径
Main
Menu>Preprocessor>Material Props>Data Tables>Edit
Active. Data Table
BISO
对话框出现。
6
、对
YLD Strs(
屈服应力）键入
400.0e06
。
7
、对
Tang Mo
d(
剪切模量）键入
100.0e06
。
8
、选择
File>Apply &
Quit
。
9
、
选择菜单路径
Main
Menu>Preprosessor>Material
Porps>Data
Tables>Graph.
Graph Data
Tables(
图形表示数据表）对话框出现。
10
、单击
OK
接受绘制<
/p>
BISO
表的缺省。一个
BISO
表的标绘图出现在
ANSYS
图形
窗口中。
11
、在
ANSYS TooLbar
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
Main
Menu>Preprocessor>-Modeling-
Create>-Area-Rectangle>By Dimensions.
Create Rectanyle by
Dimensions(
依据尺寸产生矩形）对话框出现。
<
/p>
2
、对
X_
坐标
键入
0
，
.0032
< br>。
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
Utility
Menu>Plot>lines.
步骤六：设置单元尺寸
1
、选择菜单路径
Main
Menu>Preprocessor>-Meshing-
Shape&Size>-Lines-Picked Lines. Element
Size On Picked
Lines(
关于挑选出的线的单元尺寸）选择菜单出现。
<
/p>
2
、在长线中的一条上单击一次然后单击
OK
。
Element
Sizes
on
Picked
Lines
对
话框出现。
3
、对
number of
element divisions
（单元划分的数目）键入
20
然后单击
OK
。
< br>
4
、重复步骤
1
和
2
，次选择短线中的一条。但这
< br>
5
、对
number of
element divisions
键入
4
< br>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
Main
Menu>Preprocessor>-Mesh Tool
2
、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
ANSYS Toolbar<
/p>
上单击
SAVE_DB
。
5
、选择菜单路径
Main
Menu>Preprocessor>-Meshing-Mesh>-Area-Mapped>3 or
4 Sided. Mesh
Areas(
对面积划分网格）选择菜单出现。
6
、单击
Pick
All
。
7
、单击
ANSYS Toolbar
上的
SAVE_DB
。
步骤八：定义分析类型和选项
1
、选择菜单路径
Main
Menu>Solution>-Analysis Type-New Analysis.
2
、单击“Transient”来选中它然后单击
O
K
。
3
、选择菜单路径
Main
Menu>Solution>Analysis ent
Analysis
（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。
Full Transient
Analysis
对话框出现。
5
、单击
Large
deform
effects
op
tion(
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
Main
Menu>Solution>-Loads-Apply>Initial
Condit'n>Define.
Define
Initial
Condition(
定义初始条件）选择菜单出现。
2
、单击
Pick All.
Define Initial Conditions
对话框出现。
3
、在关于
DOF to be Sp
ecified(
要被指定的
DOF
）
的卷动框中，卷动到“UY”
且选中它。
4
、对
initial veloci
ty(
初始速度）键入－
227
然后单
击
OK
。
5
、单击
ANSYS Toolbar
上的
SAVE_DB
。
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