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作者:缪广红;魏正梅;董继蕾;吴伟达;孙伟波;周大鹏;
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;
摘要:为研究不同间距对纯钛(JIS TP 270C)和双相不锈钢(SUS 821L1)的爆炸焊接影响,采用ALE和SPH-FEM 2种耦合算法,在炸药厚度为48 mm,间距分别为5、15 mm的条件下,对两板的爆炸复合进行三维数值模拟,分析比较了2种算法在不同间距下的碰撞角、位移、速度、碰撞压力和波形,结果表明:2种算法的模拟结果均与试验结果较吻合,模拟的界面波形与试验得到的金相组织形貌结果较吻合,焊接界面相关参数均随间距的增大而增大;根据基、复板上限间距法则增加的对照组试验,间距为10 mm,炸药厚度为32 mm,比原试验炸药量减少了1/3,得到的焊接质量相同,采用上限间距、下限装药既能保证焊接质量,又能降低成本,更节能、环保;ALE法无需单独划分炸药粒子,使用更简便;SPH-FEM法模拟和观察炸药粒子的飞散形态更直观,2种方法各有特点且计算精度均较高,均可以准确地模拟纯钛和双相不锈钢的爆炸焊接。
关键词:爆炸焊接;;ALE耦合算法;;SPH-FEM耦合算法;;纯钛/双相不锈钢;;上限间距
基金资助:国家自然科学基金资助项目(11902003);; 中煤科工集团重庆研究院自立科研基金资助项目(2023YBXM58)