Two-Dimensional Wave Propagation Analysis of Impact Phenomena

이차원(二次元) 파전파(波傳波) 이론(理論)에 의한 충돌현상(衝突現狀) 해석(解析)

A two-dimensional Lagrangian finite-difference computer program is developed for the wave propagation analysis of impact phenomena. The numerical scheme is the standard method originally proposed by Von Neuman and Richtmyer, using artificial viscosity to smooth shock fronts. The material model used in the study is the standard hydrodynamic-elastic-plastic relations with Von-Mises yield criterion. A test configuration consisted of a target and a projectile were calculated to understand the response of a colliding event. However, the computer code is in plane strain, the calculations were intended for generating the qualitative features of the model behaviors. Nevertheless, the computational results were consistent with the experimental observations and provided a rational basis to interpret the modes of failures.

충돌현상을 재현할 수 있는 이차원 파전파 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 불연속인 충격전면에 연속성을 부여하기 위한 기법으로 Von Neumann과 Ritchmyer가 제안한 인공점성을 수치해석시 도입하였다. 본 연구에서는 충돌물체의 재료모델로서 Von-Mises 항복함수를 이용한 탄소성 모델을 사용하였다. 개발된 컴퓨터 프로그램을 검증하기 위하여 충격을 가하는 물체와 받는 물체로 구성된 충돌현상을 재현하였다. 본 연구에서 개발된 컴퓨터 프로그램은 이차원 평면요소를 사용하였기 때문에 재현된 충돌해석 결과를 3차원에서 발생하는 실제값과 정량적으로 비교할 수는 없었으나 충돌실험시 실제로 발생하는 파괴현상을 정성적으로 분석할 수 있었다.