落球冲击试验是测试物体抗冲击性能最直接有效的方法.参与文献中对陶土西式瓦的落球冲击试验，该试验选取一个质量为0.549kg的混凝土球块对3组陶土西式瓦进行落球冲击试验，西式瓦几何尺寸如图1所示.试验中，西式瓦放置于平台上，落球的高度有规律地增加，直至西式瓦被冲击破坏.试验中获取的平均落球高度反映了该陶土西式瓦的破坏强度.由于试验中落球的质量一定，故西式瓦的破坏能量与落球的高度成正比.图2为整个试验过程，试验结果如表1所示.由表1试验数据可知陶土西式瓦破坏的落球平均高度h.h=<0.267+0.190+0.267)/3=0.241m由能量守恒定律换算成临界冲击速率u.、一丫2gh一2.17m·si西式瓦破坏时裂纹纵向开展，呈现明显的脆性性质.考虑到碰撞机理的复杂性，为更深入地研究球状飞射物对陶土西式瓦的冲击作用，基于ANSYS/LYNA平台，对上述落球冲击试验建立相应的有限元模型.模型中采用3DSOLml64实体单元建立球体及西式瓦模型，将球体与西式瓦分为2个部分，落球撞击位置为西式瓦拱形区域中心，为使计算更加精确，对撞击区域附近西式瓦网格进行加密处理，经过网格无关性检验，最终确定计算模型如图3所示.模型共8032个单元，其中球体单元864个，西式瓦单元17168个.约束西式瓦底部的平动自由度即边界条件为简支.由于仅关注冲击过程，故设定初始状态为球即将碰撞西式瓦的时刻，落球与西式瓦的初始距离为o.ofm，定义接触类型为面面接触过程为侵蚀接触(erodingcontact.采用Lagrange与单点积分算法并控制沙漏现象，计算单位为:cm·g·acs。www.qianghuiwaye.com