[發(fā)明專利]引信受機械沖擊的虛擬試驗系統(tǒng)及開發(fā)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011004432.1
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112231785A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢晨晨;陸靜;王炅
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06F30/12
• 分類號: G06F30/12;G06F30/17;G06F30/23;G06F111/10
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 汪清

本發(fā)明公開了了一款破片及子彈撞擊引信虛擬試驗系統(tǒng)及開發(fā)方法，首先使用Visual Basic語言設(shè)計虛擬試驗系統(tǒng)界面；然后使用ANSYS軟件的APDL語言編寫破片及子彈撞擊引信的命令流文件，該命令流文件能夠自動完成參數(shù)化建模、劃分網(wǎng)格、設(shè)置邊界條件和生成K文件等步驟；最后利用APDL命令流文件編寫VB程序以實現(xiàn)對ANSYS主程序、LS?DYNA求解器、LS?PrePost后處理等軟件模塊的后臺調(diào)用。本發(fā)明將輸入?yún)?shù)、建立模型、劃分網(wǎng)格、求解計算和查看結(jié)果等功能集成到一起，極大地提高了仿真效率，降低了研究人員對專業(yè)仿真軟件的技能要求，為分析破片及子彈撞擊引信響應特性、判斷引信響應等級提供了便利。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于引信數(shù)值模擬領(lǐng)域，特別是一種引信受機械沖擊的虛擬試驗系統(tǒng)及開發(fā)方法。

背景技術(shù)

引信作為彈藥系統(tǒng)的重要組成部分，應該滿足不敏感彈藥要求，破片和子彈撞擊試驗是不敏感彈藥評估體系重要考核項目之一。雖然通過破片和子彈撞擊試驗能夠直觀了解引信的破壞情況，判斷引信響應等級，但存在成本高、危險性大的缺點。數(shù)值模擬方法憑借其低成本、高效率、多工況等優(yōu)點，在高速沖擊領(lǐng)域得到了廣泛應用，通過數(shù)值模擬，可以得到實驗無法觀測的細節(jié)，如：引信傳爆藥的壓力分布、引信各部件的破壞情況等。

ANSYS/LS-DYNA仿真軟件是最流行的通用顯示動力分析軟件之一，在碰撞分析、涉及大變形的沖擊、非線性材料性能以及多物體接觸分析等領(lǐng)域都有著重要的應用。但是，ANSYS/LS-DYNA有限元軟件涉及到建立模型、劃分網(wǎng)格、設(shè)置邊界條件、修改K文件等操作，對于不熟悉ANSYS/LS-DYNA的用戶來說，其上手難度大，操作復雜，特別是針對不同工況的仿真模擬，需要重復建模、劃分網(wǎng)格，工作繁瑣，重復度高，降低了工作效率。因此，開發(fā)一款針對破片及子彈撞擊引信的虛擬試驗系統(tǒng)顯得非常必要。

黃洲,李龍華.基于VB的ANSYS二次開發(fā)在液壓缸參數(shù)化設(shè)計中的應用[J].機械制造與自動化，公開了一種基于VB的ANSYS二次開發(fā)方法，介紹了二次開發(fā)的流程及相關(guān)VB程序，利用VB編制了ANSYS二次開發(fā)的交互式界面，并以液壓缸缸體為實例調(diào)用該二次開發(fā)模塊進行了有限元分析。但是，該方法僅使用ANSYS軟件進行了零部件的靜力分析，而對于涉及到大變形的沖擊動力學分析，則需要ANSYS、LS-DYNA和LS-PrePost軟件才能完成，顯然參照文獻中的方法無法完成沖擊動力學仿真。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種引信受機械沖擊的虛擬試驗系統(tǒng)及開發(fā)方法，通過對ANSYS主程序、LS-DYNA求解器、LS-PrePost后處理等軟件模塊的后臺調(diào)用，完成破片及子彈撞擊引信的沖擊動力學仿真，為研究破片及子彈撞擊下引信的響應特性提供便利。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：

一種引信受機械沖擊的虛擬試驗系統(tǒng)開發(fā)方法，包括以下步驟：

步驟1、使用VB編程語言設(shè)計虛擬試驗系統(tǒng)界面，包括新建文件、建立模型、計算求解和查看結(jié)果界面；

步驟2、使用ANSYS軟件的APDL語言編寫破片及子彈撞擊引信的命令流文件；

步驟3、將步驟2中APDL命令流文件轉(zhuǎn)化成VB可讀的格式；

步驟4、編寫VB程序以實現(xiàn)對ANSYS軟件的后臺調(diào)用，通過調(diào)用ANSYS讀取APDL命令流文件，自動完成建立模型、劃分網(wǎng)格、設(shè)置邊界條件和生成K文件；

步驟5、編寫程序修改K文件，通過對步驟4中K文件的讀寫來實現(xiàn)K文件的修改；

步驟6、編寫VB程序以實現(xiàn)對LS-DYNA軟件的后臺調(diào)用，通過調(diào)用LS-DYNA，將步驟5修改好的K文件遞交給LS-DYNA求解器求解；

步驟7、編寫VB程序以實現(xiàn)對LS-PrePost軟件的后臺調(diào)用，通過調(diào)用LS-PrePost，讀取步驟6求解完成的d3plot結(jié)果文件，自動生成結(jié)果。