LSDYNA球网接触仿真分析

1，项目概述

球网接触在军工行业应用较多，如导弹拦截网系统，落石拦截网，建筑防护网等。因此，本文基于球网接触进行研究，以获取球网分析的要素和注意事项。

2，几何模型

在workbench建立几何模型，包括球用实体，网用beam线体，各线体之间通过共节点方式连接。模型如下图所示：

3，材料本构

球采用刚体rigid本构，网采用cable绳索本构，各材料参数如下：

*MAT_CABLE_DISCRETE_BEAM

$MID,RO,E,LCID,F0，TMAXF0，TRAMP,IREAD

1,0.4,-2.1e-2,                             

*MAT_RIGID

$     1MID       2RO        3E       4PR        5N   6COUPLE        7M 8ALIAS/RE

         2      7850    2e+011       0.3                                        

$     1CMO     2CON1     3CON2

         0         0         0

$  1LCO/A1       2A2       3A3       4V1       5V2       6V3

                                                            

$

4，单元

球为lagrange算法，13号四面体单元，网采用beam圆截面，半径4mm。

*SECTION_BEAM

$   1SECID   2ELFORM     3SHRF  4QR/IRID      5CST    6SCOOR      7NSM

         1         6         1         0         1                    

$     1TS1      2TS2      3TT1      4TT2    5NSLOC    6NTLOC

     0.004     0.004         0         0         0         0

*SECTION_SOLID

$   1SECID   2ELFORM      3AET

         2        13 

5，连接及接触关系

球与网之间建立自动梁-面接触，并附带自动接触，接触关键字如下：

$

*CONTACT_AUTOMATIC_BEAMS_TO_SURFACE

$自动接触

1,2,3,3

*CONTACT_AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE

$自动单面接触

1,0,3

$

6，part

部件如下所示：

$

*PART

$  HEADING

Line Body

$     1PID    2SECID      3MID    4EOSID     5HGID     6GRAV   7ADPORT     8TMID

         1         1         1         0         0                              

*PART

$  HEADING

Solid

$     1PID    2SECID      3MID    4EOSID     5HGID     6GRAV   7ADPORT     8TMID

         2         2         2         0         0                              

$

7，边界及载荷

网四周固定，对球施加2m/s的速度；

*INITIAL_VELOCITY_RIGID_BODY

$     1PID       2VX       3VY       4VZ      5VXR      6VYR      7VZR

         2         0         0   -0.0002         0         0         0

8，结果分析

经过计算，绳索本构及beam单元可以较好的模拟网-实体作用，最终球破网而出，位移、应力、速度如下：