超高速衝突問題をFEMで解析する(その2)


おまけ:弾丸(飛翔体)の先端形状や材質の影響の例



このページは2006年9月20から開いています. counter

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ある物体どうしが超高速で衝突する場合, その損傷状態は衝突速度や,衝突面の形状,材質によって大きく変化します. ここでは,様々な例を見せます.

これは,超高速で物体が衝突する過程を弾塑性有限要素法でシミュレートした例です. 解析プログラムは現在も改良中のものです.


弾丸(飛翔体)の形状の違いによる影響

非常に高速の場合


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弾丸(飛翔体)の先端が平らな場合

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弾丸(飛翔体)の先端が流線形状の場合

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弾丸(飛翔体)の先端が平らで短い場合

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弾丸(飛翔体)の先端が流線形状で短い場合

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弾丸(飛翔体)の先端が平らで短い場合.これはオフセット衝突状態を模擬しています.


衝突速度の影響

比較的遅い速度の場合


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衝突速度がかなり遅い場合

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衝突速度がそれなりに早い場合

衝突速度が早いか遅いか,また,変形形状が衝突速度に対してどのように変わるのかは, 衝突する材料の流動応力特性に依存します. 上の例は,衝突速度に応じて発生する衝撃力と材料の降伏応力(流動応力)の兼ね合いにより, 変形が小さい場合には「かなり遅い」,変形が大きい場合には「それなり早い」と言っています.


棒の長さの影響 (座屈)

比較的遅い速度の場合


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上図は,弾丸の形状,弾丸とターゲットの材質を変えた場合の 結果の例です. 左側は,有効応力(GPa)の図で,右側は温度(K)の図です. まったく,超高速で衝突すると”あんや~”ってな感じになります.

These results were simulated by the FEM software "RDynFem" that has been developed by Dr. Jun Shinozuka.


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