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进入到本世纪,气候在全球范围内呈现出极端天气多发的特点,同时航空业在更高航速、更多航班方面取得了较大发展,因天气条件不佳导致的航班延误和飞行事故屡有发生。其中冰雹撞击问题日益成为威胁航空航天飞行器飞行安全的新课题。目前,国内的冰雹撞击工程实验和相关计算机模拟均处于起步阶段,凭借成本低、效率高等优点,利用ABAQUS软件进行冰雹撞击的有限元模拟,就是当前防撞、抗撞设计研究的重点方向之一。本文历数了近五十年的冰雹撞击的事件,概述了冰雹撞击事故发生的特点,并总结了现阶段在这一问题上研究的不同途径,在此基础上提出了基于ABAQUS软件的有限元仿真的方法。本文介绍了ABAQUS软件的组成部分和操作流程,详述了弹塑性、弹塑性动力学、接触-碰撞等相关理论、数值解法及其在ABAQUS软件中的应用,研究了冰雹材料的力学特性,总结了高应变率下冰雹材料模型的定义,归纳出在ABAQUS软件虚拟环境中的冰雹本构模型及分离准则。对不同粒径、不同速度、不同入射角度、不同离心率的模拟冰雹进行了仿真计算,并将计算结果与工程实验结果进行了对比研究。试验结果的对比表明:基于ABAQUS的有限元模拟方法能够较好地展现冰雹撞击的自然过程,该种方法在该问题的研究上具有一定可用性。通过对不同情况的模拟,初步探讨了不同情况下冰雹撞击的特点、规律,从而为进一步的设计研究提供了有价值的参考。