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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
TA2/1060铝双金属管爆炸焊接数值模拟
  • 作者

    缪广红 马秋月 周大鹏 胡昱

  • 单位

    安徽理工大学力学与光电物理学院安徽理工大学土木建筑学院中煤科工集团淮北爆破技术研究院有限公司中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点试验室

  • 摘要
    目的 为探究炸药爆速对复合管结合质量的影响,以及SPH-FEM法和拉格朗日法对爆炸焊接数值模拟的差异。方法 利用ANSYS/LS-DYNA软件,建立钛/铝双金属管爆炸焊接模型,分别采用SPH-FEM耦合法和拉格朗日法对不同爆速下的TA2/1060铝双金属管进行爆炸焊接数值模拟。结果 结合复管的最佳碰撞速度、碰撞压力和基复管的塑性变形情况可知,要获得结合质量较好的复合管,炸药爆速应设置在1 950~2 150m/s; SPH-FEM法计算的特征单元碰撞速度与理论值误差分别为0.78%、1.2%和1.4%,由拉格朗日算法计算的特征单元碰撞速度与理论速度之间误差分别为5.4%、5.8%和2.7%。结论 塑性变形和复管碰撞速度过小或过大均不能实现良好结合;钛/铝双金属管爆炸焊接的最佳炸药爆速范围为1 950~2 150m/s;拉格朗日法的前期建模较为简洁,模拟过程中SPH-FEM法耗时较多但该方法对动态参数模拟的精确度较高。
  • 关键词

    爆炸焊接数值模拟拉格朗日算法SPH-FEM耦合算法

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金(11902003,51874267);安徽省重点研究与开发计划项目(2022a05020021);高校优秀青年骨干人才国外访学研修项目(gxgwfx2019017);
  • 文章目录

    1 爆炸复合窗口
    1.1 流动限
    1.2 声速限
    1.3 下限
    1.4 上限
    2 计算模型及参数选取
    2.1 计算模型
    2.2 参数选取
    3 模拟结果分析
    3.1 模拟过程分析
    3.2 塑性变形分析
    3.3 复管压力分析
    3.4 复管碰撞速度分析
    4 结论
  • 引用格式
    [1]缪广红,马秋月,周大鹏,等.TA2/1060铝双金属管爆炸焊接数值模拟[J].安徽理工大学学报(自然科学版),2024,44(02):75-86.
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