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负压条件对T2/Q235爆炸焊接复合板界面的影响
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作者 汪泉 胡程 +5 位作者 谢守冬 李孝臣 李志敏 涂唱畅 朱群龙 杨锐 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 2024年第1期64-71,共8页
为了探究负压条件对T2/Q235爆炸焊接复合板界面的影响,选用硅藻土敏化的低爆速粉状乳化炸药作为焊接专用药,T2为覆板,Q235为基板分别在100、60、20kPa环境压力下进行爆炸焊接试验;采用金相分析等方法研究了复合界面的形貌特征和元素组分... 为了探究负压条件对T2/Q235爆炸焊接复合板界面的影响,选用硅藻土敏化的低爆速粉状乳化炸药作为焊接专用药,T2为覆板,Q235为基板分别在100、60、20kPa环境压力下进行爆炸焊接试验;采用金相分析等方法研究了复合界面的形貌特征和元素组分,采用数值模拟进一步揭示了负压爆炸焊接机理。结果表明,负压条件会增大粉状乳化炸药的装药密度,但爆速变化不大,20kPa条件下猛度比常压条件下提高8.4%;随着环境压力的降低,复合板界面波高和波长逐渐增大,20kPa条件下波高比常压下增加了49%,波长增加了23%;负压条件下T2/Q235结合面氧元素含量低于常压环境;数值模拟结果表明,T2/Q235界面波随着炸药的装药密度变大而增大,与实验结果一致。在爆炸焊接时密度为0.8g/cm^(3)(20kPa)比0.711g/cm^(3)(常压)炸药碰撞速度提高了16.3%,碰撞压力提高了66.3%。研究表明,负压相比于常压条件提高了爆炸焊接的炸药能量利用率。 展开更多
关键词 爆炸力学 爆炸焊接 微观界面 粉状乳化炸药 数值模拟
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铝/不锈钢双金属管爆炸焊接数值模拟
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作者 缪广红 马秋月 +5 位作者 胡昱 周大鹏 孙志皓 刘自伟 马宏昊 沈兆武 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 2024年第2期238-245,共8页
以铝/不锈钢金属管为研究对象,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件结合SPH-FEM耦合法和拉格朗日法对其爆炸焊接过程进行了数值模拟。研究了炸药爆速对复合管结合质量的影响。结果表明:炸药爆速对基复管的塑性变形和复管碰撞速度影响较大,塑性... 以铝/不锈钢金属管为研究对象,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件结合SPH-FEM耦合法和拉格朗日法对其爆炸焊接过程进行了数值模拟。研究了炸药爆速对复合管结合质量的影响。结果表明:炸药爆速对基复管的塑性变形和复管碰撞速度影响较大,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;在炸药爆速为1 950~2 150 m/s左右时,基复管结合质量较好,这与试验所得结论一致;拉格朗日法的前期建模较为简洁,模拟过程中SPH-FEM耦合法耗时较多;拉格朗日法所测得的碰撞速度与理论计算值误差较大,且SPH-FEM耦合算法能较好地处理高速爆炸冲击问题。 展开更多
关键词 爆炸焊接 数值模拟 拉格朗日算法 SPH-FEM耦合算法
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不同真空度条件下爆炸焊接引起的振动特性
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作者 代弦德 张曹林 +3 位作者 丁猛 董雷 李雪交 汪泉 《火工品》 CAS CSCD 2024年第1期76-80,共5页
为探究不同真空度条件下爆炸焊接引起的振动特性,在5kg TNT当量球形真空爆炸容器中开展铝钢爆炸焊接实验,使用Nubox-8016振动测试仪测试了0,-30,-60,-90 k Pa 4组真空度条件下爆炸焊接过程产生的振动信号,并对容器顶部和距容器中心3m地... 为探究不同真空度条件下爆炸焊接引起的振动特性,在5kg TNT当量球形真空爆炸容器中开展铝钢爆炸焊接实验,使用Nubox-8016振动测试仪测试了0,-30,-60,-90 k Pa 4组真空度条件下爆炸焊接过程产生的振动信号,并对容器顶部和距容器中心3m地面处的振动信号进行了时域和频域的分析。结果表明:容器顶部和地面测点的振动速度峰值均随容器内真空压力的升高而逐渐降低,容器结构的频率分布特征与爆炸载荷的大小没有明显关系,由爆炸容器内外气压差产生的预应力对容器结构的影响可以忽略不计。 展开更多
关键词 爆炸焊接 振动 真空度 频域分布
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316L不锈钢/CK22碳钢爆炸焊接管的数值模拟
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作者 缪广红 孙志皓 +5 位作者 周大鹏 胡昱 马秋月 刘自伟 马宏昊 沈兆武 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 2024年第3期217-223,共7页
为研究不同炸药量对爆炸焊接不锈钢316L/碳钢CK22复合管的影响,采用ANSYS/LS-DYNA软件结合ALE流固耦合算法对不同炸药内径下复合管的爆炸焊接过程进行数值模拟,建立316L/CK22双金属管可焊接窗口,利用后处理软件LS-PrePost导出焊接过程... 为研究不同炸药量对爆炸焊接不锈钢316L/碳钢CK22复合管的影响,采用ANSYS/LS-DYNA软件结合ALE流固耦合算法对不同炸药内径下复合管的爆炸焊接过程进行数值模拟,建立316L/CK22双金属管可焊接窗口,利用后处理软件LS-PrePost导出焊接过程中碰撞压力、塑性变形、碰撞速度等动态参数。结果表明:炸药厚度小于0.505 cm时碰撞速度在可焊接窗口外,在复合时发生回弹焊接失败,药厚大于0.505 cm时均能较好复合,模拟与实验吻合,证明焊接窗口对爆炸焊接实验的较好指导意义;模拟碰撞速度与理论值误差在3.2%~9.5%,证明数值模拟爆炸焊接复合管的可靠性。 展开更多
关键词 爆炸焊接 316L/CK22复合管 ALE ANSYS/LS-DYNA 流固耦合
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铝中间层对TA2/5083爆炸焊接影响的数值模拟
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作者 缪广红 孙志皓 +4 位作者 胡昱 马秋月 刘自伟 马宏昊 沈兆武 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 2024年第1期201-207,共7页
为研究添加中间层对TA2/5083爆炸焊接的影响,分别选取0.3 mm和0.5 mm厚度的1060铝中间层,利用ANSYS/LS-DYNA软件结合ALE算法建立三维数值模型,分别模拟出添加0.3 mm和0.5 mm厚度1060铝中间层的焊接过程,与直接爆炸焊接TA2和5083复合板... 为研究添加中间层对TA2/5083爆炸焊接的影响,分别选取0.3 mm和0.5 mm厚度的1060铝中间层,利用ANSYS/LS-DYNA软件结合ALE算法建立三维数值模型,分别模拟出添加0.3 mm和0.5 mm厚度1060铝中间层的焊接过程,与直接爆炸焊接TA2和5083复合板进行对比。模拟结果表明:选择适当厚度的1060铝中间层,能有效减少基板所受碰撞压力,让爆炸焊接过程更加平稳;结合建立的爆炸复合窗口,添加中间层能大大扩展可焊接窗口,减小碰撞速度,模拟结果更加接近理论碰撞速度,使复板以更佳的飞行速度与基板结合;0.3 mm厚度中间层复合板的焊接质量高于0.5 mm厚度中间层高于无中间层的,模拟与实验吻合较好,添加合适厚度的中间层1060能大程度提高TA2/5083复合质量。 展开更多
关键词 ALE TA2/1060/5083 TA2/5083 ANSYS/LS-DYNA 流固耦合 爆炸焊接
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基于不同算法的Ti/SS316爆炸焊接数值模拟研究
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作者 缪广红 朱志强 +4 位作者 周大鹏 刘自伟 陈龙 张旭 楚翔宇 《精密成形工程》 2024年第4期53-60,共8页
目的研究不同基复板间隙对爆炸焊接质量的影响,对钛(Ti)/不锈钢(SS316)的爆炸焊接过程进行数值模拟研究。方法利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,结合光滑粒子流体动力学-有限元耦合法(SPH-FEM耦合算法)和拉格朗日-欧拉耦合法(ALE算法),对钛(... 目的研究不同基复板间隙对爆炸焊接质量的影响,对钛(Ti)/不锈钢(SS316)的爆炸焊接过程进行数值模拟研究。方法利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,结合光滑粒子流体动力学-有限元耦合法(SPH-FEM耦合算法)和拉格朗日-欧拉耦合法(ALE算法),对钛(Ti)/不锈钢(SS316)爆炸焊接过程进行三维数值模拟,通过不同算法得到不同基复板间隙下的碰撞速度、碰撞压力及碰撞角,并将模拟结果与试验及理论计算结果进行对比。结果当间隙为5、10、15 mm时,SPH-FEM耦合算法和ALE算法的复板碰撞速度均落在爆炸焊接窗口内,表明纯钛(Ti)和不锈钢(SS316)均能成功实现焊接,没有脱落与鼓包。与SPH-FEM耦合算法相比,ALE算法下的碰撞速度、碰撞压力和碰撞角的模拟结果和理论计算结果更加吻合,可信度更高。结论ALE算法的模拟结果与试验结果吻合,且与理论计算结果的误差更小,表明ALE算法用于纯钛(Ti)和不锈钢(SS316)爆炸焊接是有效的。 展开更多
关键词 爆炸焊接 数值模拟 SPH-FEM耦合法 ALE算法 间隙
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炸药层厚度对爆炸焊接质量影响的数值模拟
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作者 陈龙 缪广红 +2 位作者 孙志皓 马秋月 刘自伟 《安阳工学院学报》 2024年第2期49-53,共5页
为了探究炸药层厚度对爆炸焊接质量的影响,选取SUS304不锈钢为复板,低碳合金钢Q345R为基板,采用ANSYS有限元软件和LS-DYNA软件相结合,通过SPH-FEM(光滑粒子流体动力学-有限元法)耦合算法对不同炸药层厚度的爆炸焊接过程进行数值模拟,设... 为了探究炸药层厚度对爆炸焊接质量的影响,选取SUS304不锈钢为复板,低碳合金钢Q345R为基板,采用ANSYS有限元软件和LS-DYNA软件相结合,通过SPH-FEM(光滑粒子流体动力学-有限元法)耦合算法对不同炸药层厚度的爆炸焊接过程进行数值模拟,设置了3组不同的对照组,炸药的厚度分别为15 mm、20 mm、28 mm,对试验模型的速度、压力、波形变化进行对比分析,并通过计算建立了爆炸焊接窗口。在其他情况一定的情况下,随着炸药层厚度的增加,界面波形的波长和波幅也会增加,焊接质量越好。 展开更多
关键词 爆炸焊接 数值模拟 炸药层厚度 不锈钢SUS304/低碳合金钢Q345R
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含夹层钛/铝爆炸焊接复合材料的界面特征及力学性能
8
作者 袁嘉欣 邵飞 +5 位作者 白林越 张宏伟 徐倩 高磊 谢兴坤 潘雨 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期43-58,共16页
通过爆炸焊接技术制备了含夹层的TC1/AA1060/AA6061复合材料,并对界面形貌和界面元素分布进行了研究。通过电子背散射衍射方法研究界面晶粒分布,并通过数值模拟得到的界面温度来解释晶粒分布。通过力学性能试验得到复合材料的拉伸和剪... 通过爆炸焊接技术制备了含夹层的TC1/AA1060/AA6061复合材料,并对界面形貌和界面元素分布进行了研究。通过电子背散射衍射方法研究界面晶粒分布,并通过数值模拟得到的界面温度来解释晶粒分布。通过力学性能试验得到复合材料的拉伸和剪切力学性能。界面微观组织结构和力学性能的测试结果表明:TC1/AA1060/AA6061复合材料具有较好的焊接质量。两个界面形貌与数值模拟结果一致,数值模拟得到的界面温度可以解释界面和涡旋区域的晶粒分布。元素在TC1/AA1060界面的扩散宽度为12.3μm,未检测到金属间化合物。在两个涡流区只检测到Al和O元素。此外,还在界面附近不同区域进行了纳米压痕试验,TC1/AA1060界面的纳米硬度介于两侧材料之间,而AA1060/AA6061界面的纳米硬度小于两侧材料。 展开更多
关键词 爆炸焊接 钛/铝复合材料 夹层 界面 涡流区
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钢纤维增强钢铝复合板爆炸焊接结合界面研究
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作者 吴俊杰 高永宏 +1 位作者 陈瑶 崔亦婷 《火工品》 CAS CSCD 2024年第1期71-75,共5页
为探究正交分布钢纤维增强钢铝复合板爆轰参数对焊接质量的影响,采用光滑粒子动力学方法(SPH)研究了钢纤维的加入对爆炸焊接窗口下限的影响,并再现了爆炸焊接金属间化合物出现且被阻挡的过程。根据模拟结果进行了爆炸焊接试验,并通过金... 为探究正交分布钢纤维增强钢铝复合板爆轰参数对焊接质量的影响,采用光滑粒子动力学方法(SPH)研究了钢纤维的加入对爆炸焊接窗口下限的影响,并再现了爆炸焊接金属间化合物出现且被阻挡的过程。根据模拟结果进行了爆炸焊接试验,并通过金相分析对焊接质量进行了验证。结果表明:钢纤维的加入使得所需爆炸速度提高14%,爆炸焊接窗口下限提高1.2°;射流粒子被钢纤维阻止持续作用于基板和覆板表面,导致大量的高温射流粒子积聚在纤维单侧,促使钢纤维单侧形成了高温高压高应变率的环境并产生缺陷,形成了脆性金属间化合物,从而出现裂纹、孔洞和气孔等缺陷,其中试验结果与模拟的粒子分布密度相吻合;金相分析表明钢纤维增强钢铝复合板界面存在明显的小波纹状,整体焊接质量良好。 展开更多
关键词 爆炸焊接 钢纤维 数值模拟 结合界面 金相分析
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爆炸焊接制备铝-钛复合板工艺研究
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作者 李军 蒋晓博 +1 位作者 任江毅 赵亮 《新技术新工艺》 2024年第1期19-23,共5页
开发了1060铝/TA2钛直接爆炸复合新工艺,研究装药量、间隙距离和垫板等参数对复合效果的影响。结果表明:装药量和布药方式对铝-钛板复合强度有明显影响,结合面剪切强度随装药量增多而先增加后降低,分析对比后确定了装药量、间隙距离和... 开发了1060铝/TA2钛直接爆炸复合新工艺,研究装药量、间隙距离和垫板等参数对复合效果的影响。结果表明:装药量和布药方式对铝-钛板复合强度有明显影响,结合面剪切强度随装药量增多而先增加后降低,分析对比后确定了装药量、间隙距离和垫板形式;爆炸焊接时对6种工艺参数制备的铝-钛复合板结合性能进行分析对比,确定了适宜的焊接参数,进一步优化垫板缓冲层和阶梯布药方式,生产的大规格铝-钛复合板有效区结合率达到100%,批量生产合格,复合质量和结合强度优良,掌握了大规格铝钛直接爆炸复合的工艺技术。 展开更多
关键词 爆炸焊接 铝-钛复合板 结合强度 装药量 间隙距离 缓冲层
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炸药覆盖层对爆炸焊接影响的数值模拟
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作者 缪广红 胡昱 +3 位作者 艾九英 祁俊翔 马宏昊 沈兆武 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期40-48,I0004,I0005,共11页
为探究炸药覆盖层厚度对爆炸焊接的影响,采用ANSYS/LS-DYNA软件并结合SPH-FEM耦合算法,对不同覆层厚度下的爆炸焊接试验进行三维数值模拟.文中采用厚度为20 mm的Q235钢和厚度为2.5 mm的304不锈钢作为基板和复板.根据相应的材料参数理论... 为探究炸药覆盖层厚度对爆炸焊接的影响,采用ANSYS/LS-DYNA软件并结合SPH-FEM耦合算法,对不同覆层厚度下的爆炸焊接试验进行三维数值模拟.文中采用厚度为20 mm的Q235钢和厚度为2.5 mm的304不锈钢作为基板和复板.根据相应的材料参数理论计算了焊接过程中的动态参数,并以此建立爆炸焊接窗口.仿真结果表明,与无覆盖层爆炸焊接相比,覆盖层厚度为15 mm、30 mm和45 mm时冲击速度分别提高了39.3%,58.1%和68.8%,碰撞压力分别增大了41.0%,65.6%和80.6%.仿真结果与试验结果基本一致.利用SPH法进行二维数值模拟,得到了装配炸药覆盖层时复板与基板的复合界面.仿真结果表明,复合板在覆层厚度为15 mm时具有良好的波形复合界面,且界面波形与试验金相分析结果较为吻合. 展开更多
关键词 爆炸焊接 数值模拟 覆盖层 SPH-FEM耦合
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钛-钢板材爆炸焊接工艺优化实验与数值模拟研究
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作者 耿艳旭 李敏 刘万村 《黑龙江科学》 2023年第8期44-46,共3页
设计了钛-钢板材的爆炸焊接工艺优化实验,分别对钛-钢板材的剪切强度及界面微观组织结构展开检测。实验结果表明,经过爆炸焊接处理后,钛-钢板材的剪切强度均达到了行业标准,SEM图像中两种材料的复合界面有明显的“象鼻”状凸起和旋涡,... 设计了钛-钢板材的爆炸焊接工艺优化实验,分别对钛-钢板材的剪切强度及界面微观组织结构展开检测。实验结果表明,经过爆炸焊接处理后,钛-钢板材的剪切强度均达到了行业标准,SEM图像中两种材料的复合界面有明显的“象鼻”状凸起和旋涡,这对提高钛-钢板材结合强度有积极作用。利用LS-Dyna软件,构建钛-钢板材模型并展开数值模拟,仿真结果表明,适当增加装药量可使复板获得更快的运动速度,相应的塑性应变增加,当复板与基板间隔距离为6 mm、装药量为30 kg/m^(2)时,复合板材结合面的剪切强度最大。 展开更多
关键词 钛-钢板材 爆炸焊接工艺 剪切强度 三维有限元模型
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基于自约束结构炸药的T2/Q345爆炸焊接及数值模拟
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作者 李雪交 钱敬业 +3 位作者 毕志雄 张廷赵 代弦德 荣凯 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期70-76,I0006,I0007,共9页
为提高炸药能量利用效率、降低能量耗散,利用自约束结构炸药进行爆炸焊接研究.以T2铜和Q345钢分别作为复层与基层,自约束结构炸药作为焊接炸药,借助ANSYS/AUTODYN软件模拟爆炸焊接过程,并进行T2/Q345爆炸焊接试验,对复合板试件进行拉剪... 为提高炸药能量利用效率、降低能量耗散,利用自约束结构炸药进行爆炸焊接研究.以T2铜和Q345钢分别作为复层与基层,自约束结构炸药作为焊接炸药,借助ANSYS/AUTODYN软件模拟爆炸焊接过程,并进行T2/Q345爆炸焊接试验,对复合板试件进行拉剪性能检测和微观形貌观察分析其焊接质量.结果表明,T2/Q345爆炸焊接的碰撞速度距起爆端100 mm后均大于临界碰撞速度345 m/s,距起爆端150 mm处碰撞速度达到最大值567 m/s.T2/Q345复合板起爆端呈直线结合,并随着传爆距离增加变为波形结合.T2/Q345复合板远离起爆端的平均剪切强度为237.0 MPa,断裂位置位于铜一侧.试件被拉剪破坏后的铜层出现加工硬化现象,远离结合界面的显微硬度和塑性变形程度呈增强趋势.自约束结构炸药可降低自身爆炸产物飞散,使炸药能量更多地转化为复层动能,提高能量利用率. 展开更多
关键词 爆炸焊接 自约束结构炸药 数值模拟 结合性能
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镍箔/Q235钢爆炸焊接试验研究
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作者 谢兴华 徐孟犇 《九江学院学报(自然科学版)》 CAS 2023年第4期57-60,共4页
为了研究镍箔/Q235钢爆炸复合板界面微观结构,文章以乳化炸药作为焊接炸药,成功制备了500μm镍箔与Q235钢板的爆炸焊接复合板。通过扫描电镜及能谱分析这些检测手段对复合板材结合界面的微观结构进行了分析,并利用拉伸试验测试其力学性... 为了研究镍箔/Q235钢爆炸复合板界面微观结构,文章以乳化炸药作为焊接炸药,成功制备了500μm镍箔与Q235钢板的爆炸焊接复合板。通过扫描电镜及能谱分析这些检测手段对复合板材结合界面的微观结构进行了分析,并利用拉伸试验测试其力学性能。结果表明,镍箔/Q235钢爆炸复合板界面呈规则的波状结合,结合界面处未出现未结合、局部熔化等缺陷。拉伸试样强度达到623 MPa且结合界面未出现分离,拉伸试样断口两侧的镍层与Q235钢层主要呈塑性断裂。 展开更多
关键词 爆炸焊接 镍箔 微观形貌
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Q235钢与304不锈钢多层爆炸焊接的数值模拟研究 被引量:1
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作者 缪广红 胡昱 +6 位作者 杨礼澳 艾九英 祁俊翔 马秋月 孙志皓 马宏昊 沈兆武 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期220-226,共7页
利用SPH-FEM耦合算法及SPH算法对Q235钢与304不锈钢多层爆炸焊接实验分别进行了三维与二维数值模拟,旨在研究多层爆炸焊接过程中动态参数分布情况及结合质量。理论计算了三维模拟中复板的碰撞压力峰值并与模拟结果进行了对比,在此基础... 利用SPH-FEM耦合算法及SPH算法对Q235钢与304不锈钢多层爆炸焊接实验分别进行了三维与二维数值模拟,旨在研究多层爆炸焊接过程中动态参数分布情况及结合质量。理论计算了三维模拟中复板的碰撞压力峰值并与模拟结果进行了对比,在此基础上利用振动波及爆轰波的传播规律解释了复板压力分布特性。通过二维模拟获得了基复板波状结合界面,与实验所得波形较为吻合,验证了多层爆炸焊接实验中基复板的结合质量。模拟结果显示了相较于单层爆炸焊接,多层爆炸焊接理论上能够节省近68%的炸药量,有效节约了生产成本。 展开更多
关键词 SPH-FEM耦合 数值模拟 多层爆炸焊接 动态参数
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基于刻槽结构的复合杆爆炸焊接数值模拟 被引量:1
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作者 周壮壮 陈放 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期41-48,I0005,I0006,共10页
结合复合杆的结构特性,推导出考虑复管收缩产生塑性功影响的Gurney公式,并运用该公式对复管的碰撞速度进行计算,探究复管受冲击波驱动变形产生塑性功对碰撞速度的影响,并提出一种新型的刻槽式复管结构,通过该结构可以获得较好的焊接质量... 结合复合杆的结构特性,推导出考虑复管收缩产生塑性功影响的Gurney公式,并运用该公式对复管的碰撞速度进行计算,探究复管受冲击波驱动变形产生塑性功对碰撞速度的影响,并提出一种新型的刻槽式复管结构,通过该结构可以获得较好的焊接质量.通过理论计算与有限元分析结果表明,普通圆管形钢管在基杆与复管间隙为3.5 mm时,炸药爆炸驱动复管获得的动能被塑性变形全部抵消,其碰撞速度为0,理论计算与仿真结果一致性较好;而在同等条件下,所设计的刻槽式复管结构仿真结果表明,其碰撞速度可以达到667.85 m/s,碰撞角度为13.877°,满足焊接下限碰撞速度要求.基于此,二维微观仿真分析结果表明,结合界面处呈现出周期性波纹,并产生大量射流,在结合界面处温度超过两种金属的熔化温度,结合界面质量较好. 展开更多
关键词 爆炸焊接 刻槽式复管 数值模拟 SPH-FEM耦合算法
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相控阵检测在爆炸焊接金属复合板中的应用探究 被引量:1
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作者 王茹 樊科社 +2 位作者 王礼营 吉飞 张向阳 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期272-276,共5页
相控阵检测技术是无损检测超声领域的新技术,将该技术应用到爆炸焊接金属复合板结合界面波纹特征的检测是一种新的尝试。介绍了相控阵检测技术的基本原理和技术特点,分析了爆炸焊接复合板界面超声波传播特点和相控阵C扫成像基本原理,并... 相控阵检测技术是无损检测超声领域的新技术,将该技术应用到爆炸焊接金属复合板结合界面波纹特征的检测是一种新的尝试。介绍了相控阵检测技术的基本原理和技术特点,分析了爆炸焊接复合板界面超声波传播特点和相控阵C扫成像基本原理,并在多种材质的爆炸焊接金属复合板上进行试验性应用研究,结果发现相控阵扫查方向影响爆炸波纹的成像效果,通过相控阵检测技术,能够快速获取爆炸焊接复合板结合界面的爆炸波纹特征图像,并能够对波纹特征进行清晰识别与准确评判,有效辅助爆炸复合工艺的提升改进,提高爆炸焊接复合板产品质量,同时也实现了以无损检测方法评价爆炸焊接复合质量的新突破。 展开更多
关键词 相控阵检测 C扫成像 爆炸焊接复合板 应用
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爆炸焊接波状界面的Richtmyer-meshkov失稳机理
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作者 谢礼宏 段卫东 蒋培 《爆破》 CSCD 北大核心 2023年第2期154-159,165,共7页
目前对于爆炸焊接金属界面成波机理的模型只能对波状界面形成的某些方面给予定量或定性的描述,而不能全面地解释其中的所有现象。在对钛钢过渡层爆炸焊接研究时,通过扫描电镜观测钛/铜爆炸焊接波状界面,发现在放大2000倍时,钛铜之间并... 目前对于爆炸焊接金属界面成波机理的模型只能对波状界面形成的某些方面给予定量或定性的描述,而不能全面地解释其中的所有现象。在对钛钢过渡层爆炸焊接研究时,通过扫描电镜观测钛/铜爆炸焊接波状界面,发现在放大2000倍时,钛铜之间并没有波状界面存在,而是“钛滴”在铜中形成了一个个“孤岛”状结合界面。当两板结合后的相对位移较大时,就会将界面波的波峰部分拉断,脱离原位形成“孤岛”。对爆炸焊接的理论分析以及实验研究表明,Richtmyer-Meshkov失稳机理可以更好地解释爆炸焊接波状界面的形成过程。爆炸焊接过程中,在碰撞点附近,爆炸焊接界面会出现一薄层熔化区,界面附近的材料处于准流体状态。当高压弹-塑性应力波到达时,就会引起界面的扰动,前面应力波引起的扰动在后续一系列应力波的作用下会进一步发展,形成典型的Richtmyer-Meshkov界面失稳。因此,Richtmyer-Meshkov失稳、冻结,是形成我们所观察到的爆炸焊接中各种类型的波状界面原因。 展开更多
关键词 爆炸焊接 界面波 扫描电镜 Richtmyer-Meshkov失稳 应力波
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1060-T2-Q235爆炸焊接试验及数值模拟
19
作者 代弦德 李雪交 +1 位作者 张廷赵 汪泉 《火工品》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期37-41,共5页
为改善铝-钢爆炸焊接复合板的结合质量,以T2纯铜作为中间层、Q235钢作为基板、1060铝作为复板进行了爆炸焊接试验,通过金相显微镜观察复合板界面形貌并通过拉伸试验测试其力学性能;采用ANSYS/AUTODYN软件对爆炸焊接过程进行数值模拟。... 为改善铝-钢爆炸焊接复合板的结合质量,以T2纯铜作为中间层、Q235钢作为基板、1060铝作为复板进行了爆炸焊接试验,通过金相显微镜观察复合板界面形貌并通过拉伸试验测试其力学性能;采用ANSYS/AUTODYN软件对爆炸焊接过程进行数值模拟。试验结果表明:1060-T2与T2-Q235界面均呈波状结合;T2铜中间层的引入减少了复合板结合界面的孔洞、裂纹等微观缺陷;1060-T2-Q235爆炸焊接系统的复板动能利用率较1060-Q235系统提高了3.01%;1060-T2-Q235复合板抗拉强度为319.2MPa,满足抗拉强度要求。数值模拟结果与试验结果具有较好的一致性。 展开更多
关键词 爆炸焊接 铝-钢 中间层 数值模拟 抗拉强度
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爆速对爆炸焊接结合界面波形的影响研究
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作者 郝永强 梁增友 +1 位作者 邓德志 董鹏飞 《中北大学学报(自然科学版)》 CAS 2023年第5期497-502,509,共7页
本文通过爆炸焊接结合界面波形来对爆炸焊接质量进行定量研究,通过SPH数值模拟、经验公式与试验研究相结合的方法,对板板爆炸焊接的焊接结合界面进行研究。针对Q235钢的板板爆炸焊接的爆炸焊接窗口进行了分析,建立了Q235钢板板爆炸焊接... 本文通过爆炸焊接结合界面波形来对爆炸焊接质量进行定量研究,通过SPH数值模拟、经验公式与试验研究相结合的方法,对板板爆炸焊接的焊接结合界面进行研究。针对Q235钢的板板爆炸焊接的爆炸焊接窗口进行了分析,建立了Q235钢板板爆炸焊接的爆炸焊接窗口的经验公式。在此基础上针对Q235钢材料的的搭接焊,进行了炸药爆速约3421m/s和4256m/s的板板爆炸焊接数值模拟与试验研究,对爆炸焊接界面波形进行对比分析,同时获取了Q235钢板板爆炸焊接数值模拟与经验公式所获得的碰撞速度。结果表明,SPH-FEM耦合算法可以对爆炸焊接进行较为精准地计算,此算法可以作为爆炸焊接的有效算法。爆炸焊接时由于爆轰波的传播及爆轰产物的飞散,会产生边界效应,边缘位置处的碰撞速度小于中心位置。炸药的爆速越大,焊接结合界面的波长越长、波幅越大。当炸药爆速过大时,结合界面会出现过熔现象,从而影响界面结合强度。 展开更多
关键词 爆炸焊接 爆速 数值模拟 界面波形
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