前混合空化水射流解离鳞片石墨的微射流冲击特性

作者

董星郭忱灏孙永猛
单位

黑龙江科技大学机械工程学院潍坊理工学院新松机器人学院
摘要

为了获得前混合空化水射流解离鳞片石墨过程中微射流冲击特性,利用ANSYS/LS-DYNA软件对微射流冲击鳞片石墨过程进行数值模拟。选用Arbitrary-Lagrange-Eulerian算法,分析微射流加载时间对射流解离鳞片石墨效果和冲击速度衰减规律的影响。研究结果表明:高速微射流冲击鳞片石墨将在石墨靶体中产生拉应力和压应力、在靶体表面产生冲击凹坑;当微射流冲击速度为400 m/s、加载时间为15μs时,射流冲击在鳞片石墨中产生的最大径向拉应力为7.893 MPa,大于鳞片石墨的抗拉大强度,鳞片石墨发生破坏产生裂纹,加载时间增加,鳞片石墨承载能力急剧下降,最终鳞片石墨解离;不同冲击速度随加载时间变化的衰减规律相同,初始冲击速度越大越有利于射流冲击解离鳞片石墨。
关键词

水射流鳞片石墨空化解离
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目（52075151）；
文章目录

0 引言
1 基本模型与计算方法
1.1 几何模型
1.2 有限元模型
1.3 数学模型
1.3.1 流体控制方程
1.3.2 材料模型
1.4 载荷及边界条件
2 模拟结果与分析
2.1 加载时间对射流解离效果的影响
2.2 加载时间对冲击速度衰减规律的影响
3 结论
引用格式

董星,郭忱灏,孙永猛.前混合空化水射流解离鳞片石墨的微射流冲击特性[J].黑龙江科技大学学报,2021,31(05):660-665.
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