引信跌落冲击环境仿真研究(6)
第四章：跌落冲击响应特性仿真研究。运用ANSYS/LS－DYNA软件对不同弹丸（7种典型弹药）以不同高度,跌落向不同目标（钢板、混凝土、砂土）时引信底部受冲击过载（峰值和持续时间）进行了仿真研究，并得到了一系列的仿真结果数据，可以为引信的设计提供一定参考。
2 仿真方法及仿真软件概述
2.1 仿真方法的发展
现代工业的进步，得益于计算机技术的突飞猛进。因此，由20世纪进入21世纪，引导人类科技再次进步的将是与计算机结合的科技。而计算机软件的应用与发展也得力于计算机技术的进步；将计算机软件用于产品的开发、设计、分析与制造，已成为近代工业提高竞争力的主要方法。计算机辅助技术，即使用计算机软件直接从事图形的绘制与结构的设计；计算机辅助工程，是用工程上的分析过程及计算方法来辅助工程师做设计后的分析或进行同步工程；而计算机制造技术则是直接用计算机来辅助操作各种各样的精密工具机器以制造不同的零部件。
计算机辅助制造技术[21]种类很多，其中包括有有限元法（FEM）、边界元法（BEM）、有限分差法（FDM）等。每一种方法都有其应用领域，而有限元法应用的领域越来越广，现在已应用于结构力学（包括线性与非线性）、热力学、流体力学、电路学、电磁学等领域，而随着其发展越来越深入，加上其结合了不同的领域，像流体力学与结构力学的耦合、电路学与电磁学的耦合，使得计算机辅助制造技术的发展越来越迅速，应用也越来越广泛。
其中有限元法（FEM）应用较为广泛。有限元法的基本思想是将物体（即连续的求解域）离散成有限个且按照一定的方式相互联结在一起的单元组合，来模拟或逼近原来的物体，从而将一个连续的无限自由度问题简化为离散的有限自由度问题求解的一种数值分析法。物体被离散后，通过对其中各个单元进行单元分析，最终得到对整体的分析。它是解决工程实际问题的一种有力的数值计算工具，它是一种将弹性理论、计算数学和计算机软件有机地结合在一起的一种数值分析方法；在计算机问世之前，传统的结构分析是建立在手算的基础之上。由于受到计算手段的限制，计算对象只能局限于一些小型问题。
传统的工业产品设计都是根据个人的经验积累设计而成，即由个人经验做出的初步的设计，再由此做出原始模型，然后做出成品，成品完成以后，进行试验以确保产品的可靠性。这种方法基本上称为试误法（try and error），即初级产品经测试不能满足工程或品质上的需求时，再修改原设计图，之后做样品再测试。这种方法费时而且成本很高。若使用计算机辅助制造技术，则在设计图纸完成后即可做各种各样的分析，并且导出最佳化设计。因此可在短时间内完成产品分析。但通常一套软件并不能完全解决设计上的问题。例如直升飞机旋翼设计涉及到机构转动、飞行流体力学计算以及结构力学和振动噪音问题。这些问题将涉及到不同的计算机辅助制造技术，同时也涉及到材料特性以及必要的验证。机构动力传动可以借助机构系统模拟软件（mechanical system simulation software）来模拟各原件之间的动力传送，以及元件之间可能产生的摩擦力或接触力。而计算流体力学（computation fluid dynamic）软件可以模拟静态及动态下流体的行为以及流体与结构体之间的关系。完成这些工作以后，再用结构力学和振动力学的计算软件计算出结构体的应力、应变、位移以及在振动时的动态行为。做完这些分析之后，可以用最佳化或参数确认（parameter identification）做设计上的修改，并借助模型的修正（model modification）重新分析以得到最好的结构。而完成试验测试(experimental measurement)可以用来确认分析误差同时得出分析可靠度。将来使用计算机辅助制造技术结合其它软件，可以对不同企业建立起特定产品的专家系统（expert system），更可以缩短产品的开发时间。