Simulation of concrete penetration in 2D and 3D with the RHT material model

I denna rapport redovisas resultaten från numeriska simuleringar av en stålprojektils penetration i betong. Simuleringarna är gjorda med programmet Autodyn i 2D och 3D, där betongmålets mekaniska egenskaper modelleras med RHT-modellen. Denna avancerade modell beaktar elastiska gränsen, brottgränsen och resthållfastheten hos det skadade materialet under tryck. Modellen innehåller således en stor mängd materialkonstanter som är svåra att bestämma experimentellt. Ett syfte med denna rapport är att göra en studie av några av de ingående konstanterna för att bestämma deras betydelse för penetrationsberäkningar i 2D och 3D. En fördel med 3D simuleringar är att beräkningar av realistiska fall med olika typer av snedställda projektiler kan göras. Dessa simuleringar leder dock till ett stort antal element och därmed lång beräkningstid. För att motverka detta har ett parallellprocessorsystem prövats. De numeriska simuleringsresultaten jämför där så är möjligt med experimentella ballistiska försök utförda 1999. Studien visade att beskrivningen av skadeutvecklingen och resthållfastheten är mycket viktiga. Vidare framgår att projektilens anslagsgeometri måste vara väl bestämd eftersom även en mycket liten avvikelse från vinkelrätt anslag leder till stora skillnader i simulerat penetrationsbeteende.