GFE软件拥有成熟的复杂非线性分析技术，能够有效处理材料、几何与接触非线性耦合的数值仿真问题。本文基于Johnson-Cook本构与混凝土损伤塑性（CDP）模型，对弹体高速侵彻混凝土靶板过程进行了数值仿真，验证了GFE在高速侵彻分析中具备良好的可靠性。混凝土及其复合材料在军民领域应用广泛，其在冲击载荷下的力学行为对防护设计与安全评估具有重要意义。
01
模型简介
有限元模型如图所示，总节点数为698284，单元数556395，单元均采用C3D8R。
弹体与靶板材料参数如下所示：
弹体材料参数
混凝土板材料参数
弹体以800m/s的初速度侵彻12块混凝土靶板，为准确模拟材料失效行为，设定单元剪应变阈值大于1时自动杀死单元，以反映混凝土在高速冲击下的破碎与剥落现象。
02
仿真结果
弹体侵彻混凝土靶的运动动画如下：在不同速度阶段，混凝土靶板呈现出不同程度的破坏形态，仿真结果符合实际物理规律，体现了GFE在高应变率、大变形及接触失效耦合分析中的优异能力。
位移云图动画
03
小结
本案例成功模拟了弹体高速侵彻多层混凝土靶板的复杂过程，涵盖材料失效、几何大变形与动态接触等多重非线性耦合效应。GFE不仅在该强非线性问题中表现出良好的数值稳定性与精度，同时依托多GPU并行计算技术，显著提升了计算效率。GFE适用于结构防护、武器工程等领域的精密仿真需求，为相关工程与科研问题提供可靠工具。
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广州颖力科技有限公司由国家重大人才计划入选者李志山博士和曹胜涛博士创建。公司设立在清华珠三角研究院总部的孵化基地，为黄埔开发区的创业精英人才公司，并入选广州市“红棉计划”。
公司团队有20余年的大规模非线性分析软件的研发经验，一直致力于工业和工程领域高性能有限元分析软件的开发及推广应用，自主研发了高性能通用有限元分析软件GFE。在杜修力院士、赵密教授等专家的指导下，公司自主研发了地下结构动力分析模块GFE-SSA，全面支持我国地下结构抗震领域的科学研究及工程设计，填补了国内技术的空白。
GFE软件共包含有五大功能模块：数据接口、前处理、显式分析求解器、隐式分析求解器及后处理，其应用领域涵括了抗震分析、抗爆分析、环境振动、施工模拟、核电结构、桥梁结构、节点性能等各种工程领域，并涵括了智能设备跌落、汽车NVH及碰撞、特殊设备分析等各种工业领域。
GFE软件将CPU+GPU异构并行计算技术和有限元仿真分析方法结合，并在功能研发上综合考虑了国内工程、工业领域的实际应用需求，在保证计算精度的前提下，大幅提升了国内有限元分析软件的计算效率、非线性分析能力、易用性和专业性，其技术思路和软件效率在世界范围内处于领先地位，在工业制造领域、工程设计领域具有广阔的应用市场前景。
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