LS-DYNA105mm前向增强型杀伤榴弹威力计算(3)
1.4.1ANSYS/LS-DYNA仿真软件介绍
2003年2月，LSTC公司发布了LS-DYNA最新版本LS-DYNA970版，它是功能齐全的几何非线性、材料非线性和接触非线性程序，主要以Lagrange算法为主，兼有ALE和Euler算法，该软件以显式求解为主，兼有隐式求解功能；以结构分析为主，兼有热分析、流体-结构耦合功能；以非线性动力分析为主，兼有静力分析功能；军用和民用相结合的通用结构分析非线性有限元程序。是显式动力学程序的先驱，在该领域仍无出其右者。20世纪90年代中后期，LS-DYNA软件被引入中国，并且在国内的应用也越来越广泛。
LS-DYNA在国防中的应用：LS-DYNA涉及碰撞分析、冲压成型分析、爆炸分析、跌落分析、热分析、流固耦合分析等，因此在内、外弹道学；成形装药设计；冲击波形成与传播；动能和化学战斗部；装甲、反装甲及冲击引爆；空气、水及地下爆炸等均有广泛的应用[6]。
1.4.2算法介绍
非线性动力学数值仿真软件LS-DYNA提供了多种数值计算方法，此次针对105mm前向增强型杀伤榴弹主要应用了Lagrange算法和ALE算法。
Lagrange方法使单元网格附着在材料上，随材料流动而产生单元网格的变形，由于模型结构变形过大时有可能造成网格畸形引起计算不便，故引入侵蚀算法，使得Lagrange方法可以用来money超高速碰撞。
ALE算法既不采用固定的网格，又不采用随体网格，而是每一步根据物质区域边界构造一个合适的网格，壁面在严重畸变的网格上进行计算从而克服了模型严重畸变引起的计算困难，实现流体-固体耦合的动态分析[7]。
因此，本文在计算对160mm和240mm钢筋混凝土靶板的侵彻能力是应用Lagrange算法，在计算爆炸冲击波对靶板的影响和仿真破片飞散的过程中运用ALE算法。
1.5 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段
本课题要研究的问题是：
（1）分析105mm前向增强杀伤榴弹的结构及对目标的毁伤原理；
（2）对人员目标的杀伤威力计算；
（3）计算弹丸爆炸对15mm厚均质钢板靶的破坏能力；
（4）计算弹丸对240mm和160mm厚钢筋混凝土靶的侵彻能力；
研究手段：
（1）利用AUTO-CAD软件画出弹体图；
（2）参照课本及相关文献写出弹丸的杀伤威力计算过程
（3）利用有限元软件选择Lagrange算法对弹丸侵彻能力进行计算
（4）利用有限元软件选择ALE算法对爆炸冲击波对靶板的影响和模拟仿真破片飞散过程
2 仿真计算模型
2.1 有限元计算模型
105mm前向增强型杀伤榴弹是在105mm制式标准坦克弹的基础上设计而成的，设计思想是弹体外形与105mm标准坦克弹基本一致，不同之处是将战斗部设计为带有轴向前置的破片层，进而提高对弹体前向目标的毁伤效率。
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