ANSYS长型金属复合筒对粘土的高速侵彻效果(2)
1.2 侵彻研究概述
1.2.1 侵彻研究发展
1.2.2 常用研究方法
1.3 数值模拟
1.3.1 数值模拟技术的发展历程
1953年Bruce G.H和PeacemanD.W对一文气相不稳定径向和线形流的模拟，标志着数值模拟技术的诞生。由于受当时的一系列条件所限制，数值模拟技术只是初步应用于解一文一相问题，不能解决其它的问题。1955交替隐式解法(ADI)的出现是数值模拟技术的重大突破。该解法非常稳定,而且速度快，所以很快得到了相关工程人员的认可，并包括石油,核物理，热传导等军事和民用领域得到广泛应用。在他们的模拟器里全面考虑了各种可能对计算有着影响的因素，力求得到一个与真实想接近的结果。60年代数值模拟技术的发展主要在于对于数值解法的研究，及其相应的成果的出现。其中的一个解法可以很好的用来模拟分均质油藏和性状不规则油藏，另一个方法这是用来有效解决高流速问题。在80年代出现了稳定且速度很快的因式分解法，并且基于因式分解法的有点，其得到了广泛的应用和发展，而且还产生了相应的软件。90年代数值模拟的进展主要在粗化技术，并行计算，PEBI网格等方面，Zoltan E.Heinemann提出了PEBI网格，PEBI网格结合了正交网格和角点网格的优点，现在正逐渐成为主流数值模拟网格体系[7]。21世纪随着电脑及其相关科技的迅猛发展，数值模拟技术也得到了很大的发展和提高。主要表现为两个方面，一是一体化模拟技术，另一方面是定量进行属性不确定性分析。
1.3.2 数值模拟法的步骤
首先要建立能够反映实际工程问题的数学模型。这是数值模拟的出发点。没有正确完善的数学模型，本文中就不可能继续进行数值模拟。
数学模型建立之后，本文中需要利用效率高、准确度公安段计算方法，这不仅仅只是微分方程和求解方法，还包括边界条件的处理等问题。
然后便需要本文中编程和计算，其中这个阶段可能是花费时间最长的阶段。因为本文中运用数值模拟的方法所求解通常都是较为复杂的问题所以，本文中通常还需要通过实验对其加以验证。
最后则是利用图像将本文中的计算结果表达出来。
1.3.3 数值模拟技术在工程方面的应用
现在在工程应用的各个方面都可以看到数值模拟技术的运用。而目前在爆炸冲击效应技术领域、及侵彻领域方面主要的数值模拟方法包括有限单元法、有限差分法、有限体积法等。
2 粘土靶侵彻问题分析
2.1 土壤特性分析
人们对于侵彻问题的研究已经有了很长的历史了，但是人们对于有关侵彻方面的研究主要集中混凝土、砖墙等防御工事建筑材料，围绕这些方面所做的有关侵彻的研究也非常多。但是对于土壤的侵彻的研究却是非常的少。但是现代战争中越来越多的军事工程和设施建于地下，因此如何对地下军事战略目标进行有效的打击也就成为了战争胜败的重要的因素。而对于许多直接埋入土壤层中的军事工程，如何确定其在常规武器及钻地武器的打击下的安全性，以及其经济效益与安全设计之间的平衡，已经成为关注的问题[8]。但是如今对于土壤的侵彻的研究却仍然不多主要是因为：一方面土壤的物理特性及其力学特性复杂多样，受地区的影响较大，难以得出一个较为普遍常用的公式，另外一方面是因为侵彻过程是一个大变形过程并且有着复杂的物理和力学变化通常会有着以下一些特点：高速、高温、高压、高应变率，但是土壤的性状有非常复杂，历史上虽然提出了很多描述土壤特性的著名模型，但是由于土壤的复杂的特性所以到目前尚准确、完备、通用的模型[9]。