美國陸軍2007年最佳發明獎，替高機動性、多功能的輪型裝甲車頂裝上一個防護塔，保護外露在車頂的砲手(此塔簡稱OGPK)，OGPK整合裝甲與玻璃擋板，針對小口徑的武器或是爆炸，提供砲手360度的防護，並保有清晰的視野。美國紐澤西Picatiny兵工廠的武器研發工程中心(ARDEC)評估此結構物曝露在爆炸衝擊的載重下所能提供的防護。 ARDEC採用Abaqus/Explicit的CEL功能，模擬Eulerain氣體與Lagrangian結構的互制，承受爆炸衝擊的結構周圍環繞空氣，存在於空氣區域入口的爆炸波設定於邊界條件，爆炸波因此行經Eulerain區域，與離入口處一定距離的Lagrangian結構產生交互作用。 進行全尺寸分析之前，為了驗證震波傳遞經過空氣，強度的衰減以及正確模擬正向與斜向反射波作用在Lagrangian模型。 他們採用1維的震波管模型模擬正向反射波之壓縮；球型擴張之模擬，Eulerain的區域給予空氣的材料性質、室溫與大氣壓力，該球型區域的中心給予一爆炸載重，定義速度的邊界條件，速度的強度歷時曲線為三角形，峰值為爆炸波的初始質點速度，隨著離震源的距離增加，衝擊波的強度以指數型式遞減，歷時增加，速度減緩；驗證斜向反射波，在球型的Eulerain的區域中心，放置45度傾斜的平板，震源同樣是在球中心，分析平板表面反射壓力峰值以及在同距離下，空氣中的入射波壓力，反射壓力與入射角度之關係。三個驗證都與理論以及經驗圖表相吻合。 實體模擬上，Lagrangian結構，鋼板與托架採用一階實體薄殼元素，玻璃與其他部分採一階減積分六面體元素，所有的螺栓接合採連結元素。 托架的材料為線性應變硬化的彈性，鋼板採Johnson-Cook材料，描述塑性與損壞行為。接觸採General Contact。Eulerain的區域為空氣，靠近防護塔的部分，在初始震波傳遞方向上，網格加密，一共有260萬個元素，爆炸波之定義同前的驗證模擬。 將上述的模擬與從前該團隊用經驗式決定出爆炸波的壓力，手動施加在結構體上之結果做比對，吻合度高，而且CEL分析能提供更真實的模擬。他們預期同樣的分析可以應用於承受爆炸衝擊下之任何結構物。 使用CEL的優點之一為自動執行所有的衝擊交互現象，CONWEP自動計算正確的距離與入射角度，給予適當的壓力。另一特點是Lagrangian結構可在Eulerain區域內依所需的入射角度，輕易調整角度。 以及兩側出風口之地方，另外還發現實測觀察不到的S&R問題。未來，該團隊期能訂出噪音容許標準，提供更安靜的座艙環境。 關鍵字：Eulerain、OGPK、裝甲車、模擬 下載PDF