Analiza de impact utilizând metoda meshless SPH în Ansys Mechanical

În analiza cu elemente finite domeniul este discretizat în elemente, iar în schimb dacă se folosește metoda de discretizare de tip meshless SPH domeniul este împărțit în particule, cărora li se atribuie proprietăți de material, condiții inițiale și condiții la limită, evitând astfel problemele specifice meshului clasic, cum ar fi distorsiunea elementelor în cazul în care avem deformații mari.

Smoothed-particle hydrodynamics (SPH) este o metodă de calcul utilizată pentru simularea numerică a mediilor continue, cum ar fi mecanica solidelor sau dinamica fluidelor.

Inițial a fost utilizată în astrofizică, pentru ca apoi să fie folosită și în alte domenii de cercetare cum ar fi balistică. Este o metodă lagrangiană de tip meshless (meshfree) iar rezoluția modelului discretizat poate fi ușor ajustată.

Principalul avantaj al SPH este că permite o distorsiune locală mare în comparație cu metoda de discretizare clasică bazată pe noduri și elemente. Acest avantaj este exploatat în multe studii specifice mecanicii solidelor: prelucrarea metalelor, impact, propagarea fisurilor, fragmentare etc.

Metoda de discretizare SPH se poate utiliza de mult timp în Ansys Autodyn și începând cu versiunea 2020 R2 este disponibilă și în Ansys Mechanical.

În cadrul acestui seminar se va realiza o analiză de impact pentru un blindaj multi-strat discretizat cu SPH în Ansys Mechanical. Vor fi evidențiate următoarele subiecte:

• Crearea modelului geometric
• Definirea și atribuirea proprietăților de material
• Realizarea discretizării
• Definirea interacțiunii dintre glonț și blindaj
• Definirea condițiilor inițiale și a condițiilor la limită necesare analizei
• Soluționarea. Setări de soluționare multi-core
• Post-procesarea rezultatelor
• Utilizarea comenzii "User Defined Result"