爆炸复合边界效应的数值模拟

缪广红 王章文 李亮 江向阳 刘文震 程扬帆 汪泉 余勇 马宏昊 沈兆武

缪广红, 王章文, 李亮, 江向阳, 刘文震, 程扬帆, 汪泉, 余勇, 马宏昊, 沈兆武. 爆炸复合边界效应的数值模拟[J]. 高压物理学报, 2017, 31(1): 93-96. doi: 10.11858/gywlxb.2017.01.014
引用本文: 缪广红, 王章文, 李亮, 江向阳, 刘文震, 程扬帆, 汪泉, 余勇, 马宏昊, 沈兆武. 爆炸复合边界效应的数值模拟[J]. 高压物理学报, 2017, 31(1): 93-96. doi: 10.11858/gywlxb.2017.01.014
MIAO Guang-Hong, WANG Zhang-Wen, LI Liang, JIANG Xiang-Yang, LIU Wen-Zhen, CHENG Yang-Fan, WANG Quan, YU Yong, MA Hong-Hao, SHEN Zhao-Wu. Numerical Simulation of Boundary Effect in Explosive Cladding[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2017, 31(1): 93-96. doi: 10.11858/gywlxb.2017.01.014
Citation: MIAO Guang-Hong, WANG Zhang-Wen, LI Liang, JIANG Xiang-Yang, LIU Wen-Zhen, CHENG Yang-Fan, WANG Quan, YU Yong, MA Hong-Hao, SHEN Zhao-Wu. Numerical Simulation of Boundary Effect in Explosive Cladding[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2017, 31(1): 93-96. doi: 10.11858/gywlxb.2017.01.014

爆炸复合边界效应的数值模拟

doi: 10.11858/gywlxb.2017.01.014
基金项目: 

国家自然科学基金 11502001

国家自然科学基金 11602001

安徽省自然科学基金 1608085QA15

安徽理工大学博士基金 

安徽理工大学大学生创新创业训练计划项目 

详细信息
    作者简介:

    缪广红(1985-), 男, 博士, 讲师, 主要从事含能材料、爆炸复合及爆炸力学相关研究.E-mail:miaogh@mail.ustc.edu.cn

  • 中图分类号: O347.1;TG456.6

Numerical Simulation of Boundary Effect in Explosive Cladding

  • 摘要: 借助动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA,运用光滑粒子流体动力学(SPH)方法,对爆炸复合边界效应进行了二维数值模拟。模拟结果再现了爆炸复合过程中的射流现象和边界效应。研究结果表明,爆炸复合边界效应的产生原因并非是边界处的冲击能量过剩,在基-复板碰撞之前,断裂就已经产生。采用SPH方法对爆炸复合边界效应进行模拟研究具有一定的科学价值。

     

  • 图  计算模型

    Figure  1.  Calculation model

    图  不同时刻爆炸复合过程中复板的飞行姿态

    Figure  2.  Flight attitudes of flyer plate at different time

    表  1  乳化炸药的JWL状态参数

    Table  1.   JWL equation-of-state parameters of emulsion explosives

    Density/(g/cm3) D/(km/s) A/(GPa) B/(GPa) R1 R2 ω E0/(kJ/cm3)
    1.12 4.51 326.42 5.81 5.80 1.56 0.57 3.32
    下载: 导出CSV

    表  2  Q235钢的Johnson-Cook模型参数

    Table  2.   Johnson-Cook parameters of Q235 steel

    Density/(g/cm3) Am/(GPa) Bm/(GPa) Cm n m Tmelt/(K) Troom/(K)
    7.83 0.792 0.510 0.014 0.26 1.03 1 793 294
    下载: 导出CSV
  • [1] 李选明, 焦永刚.TA10合金厚板与钢爆炸焊接边界效应的产生与消除[J].稀有金属快报, 1999(10):5-6. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XJKB199910004.htm
    [2] 郑远谋.爆炸焊接边界效应的力学能量原理[J].上海有色金属, 2003, 24(1):5-11. doi: 10.3969/j.issn.1005-2046.2003.01.002

    ZHENG Y M.Mechanics-energy principle for boundary effect in explosion welded material [J].Shanghai Nonferrous Metals, 2003, 24(1):5-11. doi: 10.3969/j.issn.1005-2046.2003.01.002
    [3] 朱晓红, 吕新峰, 陈国琦, 等.复合板爆炸焊接的失效分析[J].金属热处理, 2014, 39(1):144-148. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/jsrcl201401038

    ZHU X H, LV X F, CHEN G Q, et al.Failure analysis on explosive welded composite plate [J].Heat Treatment of Metals, 2014, 39(1):144-148. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/jsrcl201401038
    [4] 邵丙璜, 张凯.爆炸焊接原理及其工程应用[M].大连:大连工学院出版社, 1987.

    SHAO B H, ZHANG K.Principle and practice of explosive welding [M].Dalian:Dalian University of Technology Press, 1987.
    [5] 章冠人, 陈大年.凝聚炸药起爆动力学[M].北京:国防工业出版社, 1991.

    ZHANG G R, CHEN D N.Condensed explosives detonation dynamics [M].Beijing:National Defense Industry Press, 1991.
    [6] 肖定军, 郭学彬, 蒲传金.单孔护壁爆破数值模拟[J].化工矿物与加工, 2008(7):22-24. doi: 10.3969/j.issn.1008-7524.2008.07.007

    XIAO D J, GUO X B, PU C J.Numerical simulation for single hole-unilateral blasting [J].Industrial Minerals & Processing, 2008(7):22-24. doi: 10.3969/j.issn.1008-7524.2008.07.007
    [7] LI Y C, SHI D Y, ZHAO Y.ANSYS 11.0/LS-DYNA basic theory and engineering practice [M].Beijing:China Water Power Press, 2008.
    [8] 宋锦泉.乳化炸药爆轰特性研究[D].北京: 北京科技大学, 2000.

    SONG J Q.Research on detonation characteristics of emulsion explosives [D].Beijing: University of Science and Technology Beijing, 2000.
    [9] LIU G R, LIU M B.光滑粒子流体动力学——一种无网格粒子法[M].韩旭, 杨刚, 强洪夫, 译.长沙: 湖南大学出版社, 2005.

    LIU G R, LIU M B.Smoothed particle hydrodynamics: a meshfree particle method [M].Translated by HAN X, YANG G, QIANG H F.Changsha: Hunan University Press, 2005.
    [10] 程国强, 李守新.金属材料在高应变率下的热粘塑性本构模型[J].弹道学报, 2004, 16(4):18-22. doi: 10.3969/j.issn.1004-499X.2004.04.004

    CHENG G Q, LI S X.A thermo-viscoplastic constitutive model of metallic materials at high strain rates [J].Journal of Ballistics, 2004, 16(4):18-22. doi: 10.3969/j.issn.1004-499X.2004.04.004
    [11] 时党勇, 李裕春, 张胜民.基于ANSYS/LS-DYNA 8.1进行显式动力分析[M].北京:清华大学出版社, 2005.

    SHI D Y, LI Y C, ZHANG S M.Explicit dynamic analysis based on ANSYS/LS-DYNA 8.1 [M].Beijing:Tsinghua University Press, 2005.
    [12] 饶常青.不锈钢/普碳钢厚板坯的爆炸复合[D].南京: 南京理工大学, 2003.
  • 加载中
图(2) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  7332
  • HTML全文浏览量:  2631
  • PDF下载量:  142
出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-08
  • 修回日期:  2016-08-08

目录

    /

    返回文章
    返回