概要
Borvik et al. (2009)のアルミニウム5083-H116の板に硬い貫通弾を衝突させた実験の再現解析の事例を示します。
アルミニウム板は2D 軸対称の STRUCTURED ARBITRARY LAGRANGIAN EULERIAN METHOD (S-ALE)でモデリングをしています。また、MAT 107（MAT MODIFIED JOHONSON COOK）を使用しています。硬い貫通弾は LAGRANGIAN の MAT 20（MAT RIGID）を使用しています。図1に解析モデルを示します。材料の破壊と分離をモデル化するため、S-ALEを用いています。
図1 S-ALEの解析モデル概要
結果
図2にアルミニウム板の厚さ20mmと30mmの結果を示します。横軸は衝突速度、縦軸は貫通弾の貫通後残留速度です。解析結果は実験結果を良く再現しています。
図3と図4に解析動画を示します。また、図5に実験と解析のアルミニウム板の断面図を示します。変形状態の特徴が良く捉えられています。
図2 衝突速度－残留速度関係
図3 アルミニウム板の厚さ20mm（衝撃速度255m/s）、相当応力（MPa）
図4 アルミニウム板の厚さ30mm（衝撃速度337m/s）、相当応力（MPa）
図5 アルミニウム板の厚さ20mm（衝撃速度317m/s）、実験（上）と解析（下）の鉄板断面図
参考文献
Borvik T, Forrestal MJ, Hopperstat OS, Warren TL, Langseth M, Perforation of AA5083-H116 aluminium plates with conical-nose steel projectiles – Calculations, International Journal of Impact Engineering, 2009, N. 36, pp. 426–437.
