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Modelado y técnicas de simulación utilizadas en impactos de proyectiles a alta velocidad de deformación

Autores: Spear, Derek G.; Palazotto, Anthony N.; Kemnitz, Ryan A.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Modelado y técnicas de simulación utilizadas en impactos de proyectiles a alta velocidad de deformación


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Modelos computacionales
Simulaciones
Proyectil de metal sólido
Análisis de elementos finitos
Análisis lagrangiano
Hidrodinámica de partículas suavizadas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se realizaron una serie de modelos computacionales y simulaciones para determinar las respuestas dinámicas de un proyectil de metal sólido impactando un objetivo bajo un escenario de carga de alta tasa de deformación en el espacio tridimensional. El enfoque de este estudio se centró en dos técnicas de modelado diferentes dentro del análisis de elementos finitos disponibles en el paquete de software Abaqus. La primera técnica de análisis se basó en métodos de análisis Lagrangianos más tradicionales utilizando una malla fija, aprovechando la integración de diferencias finitas presente en el enfoque de análisis explícito. También se desarrolló un modelo reducido de simetría utilizando el sistema de coordenadas Lagrangianas para comparar el rendimiento físico y computacional. La segunda técnica de análisis se basó en un modelo mixto que aún utilizaba algo de modelado Lagrangiano, pero incluía técnicas de hidrodinámica de partículas suavizadas, que son libres de malla. La inclusión de la hidrodinámica de partículas suavizadas tenía como objetivo abordar algunos de los problemas conocidos en el análisis Lagrangiano bajo desplazamiento y deformación elevados. Se realizó una comparación de los modelos primero contra resultados experimentales como validación de los modelos, luego los modelos se compararon entre sí en función de la cercanía a la experimentación y el rendimiento computacional.

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