飛機高速撞擊大型建築結構時，瞬間產生的巨大衝擊力可能造成結構變形、混凝土破壞及局部損傷，進而影響整體結構的安全性。對於核電廠等重要基礎設施而言，如何確保建築結構在極端撞擊事件下仍具備足夠的防護能力，是工程設計與安全評估的核心課題。國際原子能總署（IAEA）亦將商用客機撞擊等外部人為事件納入核設施安全評估的相關指引中。然而，飛機高速撞擊涉及複雜的動態載荷、材料非線性及結構破壞行為，加上實體撞擊試驗成本高昂且難以執行，使得工程師在設計階段掌握結構損傷程度與潛在風險面臨相當大的挑戰。

以 LS-DYNA 顯式動力分析掌握飛機撞擊下的結構損傷

針對飛機高速撞擊所產生的複雜動態響應與結構破壞問題，可透過 Ansys LS-DYNA 顯式動力分析技術，建立飛機與建築結構的有限元素模型，模擬高速撞擊過程中的接觸作用、材料變形及損傷行為。結合非線性材料模型與鋼筋混凝土結構建模技術，工程師可進一步評估極端衝擊載荷下的結構響應與破壞程度，掌握潛在薄弱區域，作為結構安全評估與防護設計改善的依據。

• 高速撞擊與顯式動力分析
  透過顯式求解技術，模擬飛機高速撞擊時的大變形、動態接觸與結構響應，分析撞擊過程中的受力變化及能量傳遞情形。
• 鋼筋混凝土與非線性材料建模
  結合混凝土損傷模型與鋼筋結構建模，考量材料非線性及應變率效應，模擬撞擊造成的混凝土開裂、局部破壞及鋼筋受力行為。
• 結構損傷與薄弱區域評估
  透過應力、應變、位移及材料損傷分布等模擬結果，辨識撞擊後的高風險區域，評估結構損傷程度與防護能力。
• 防護設計改善與成本效益
  比較不同結構厚度、材料參數及防護設計條件下的撞擊響應，協助工程師評估補強方向，減少對高成本實體撞擊試驗的依賴，提升設計評估效率。

資料參考：ANSYS 簡報內容

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