含铀材料侵彻装甲板FEM/SPH耦合算法模拟研究

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作者 陈佳辰 苏自强 +2 位作者 康晶 廉冰 王彦 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第6期910-914,共5页

含铀材料侵彻装甲板的过程是一个大变形冲击动力学问题。含铀材料侵彻装甲板后不仅会对水源和土壤造成污染,还会对人体造成持久的伤害。因此,需要关注含铀材料侵彻装甲板后气溶胶的释放和沉降问题。本文基于LS-DYNA软件,使用FEM/SPH耦... 含铀材料侵彻装甲板的过程是一个大变形冲击动力学问题。含铀材料侵彻装甲板后不仅会对水源和土壤造成污染,还会对人体造成持久的伤害。因此,需要关注含铀材料侵彻装甲板后气溶胶的释放和沉降问题。本文基于LS-DYNA软件,使用FEM/SPH耦合算法对含铀材料侵彻装甲板的过程进行数值模拟,讨论了含铀材料与装甲板相互作用机制以及变形失效行为;对FEM/SPH耦合算法和FEM方法的模拟结果进行比较,分析两种方法在高速碰撞问题中的优缺点。结果表明,与FEM方法相比,FEM/SPH耦合算法能形象地模拟出高速侵彻过程中材料的破坏、飞溅等现象,此外,获取了含铀材料侵彻装甲板过程中的气溶胶转化率。 展开更多

关键词 LS-DYNA fem/sph耦合算法 fem方法

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一维理想弹塑性体的SPH-HLLC耦合算法

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作者 王展铭 陈龙奎 黄生洪 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期72-81,共10页

通过弹塑性波分析求得HLLC(Harten-Lax-van Leer-contact)近似黎曼解,提出了SPH(smoothed particle hydrodynamics)与一维理想弹塑性体模型下近似的HLLC黎曼求解器耦合的一种构造简单的算法。在SPH计算中,支持域内每个粒子对都存在一个... 通过弹塑性波分析求得HLLC(Harten-Lax-van Leer-contact)近似黎曼解,提出了SPH(smoothed particle hydrodynamics)与一维理想弹塑性体模型下近似的HLLC黎曼求解器耦合的一种构造简单的算法。在SPH计算中,支持域内每个粒子对都存在一个黎曼间断问题,它的黎曼解被代入控制方程中计算。其中一维理想弹塑性体的HLLC近似黎曼解的思想是:先假设整体处于弹性状态计算黎曼解,然后对计算结果进行塑性条件修正,最后用修正后的物理变量计算HLLC近似黎曼解。将提出的SPH-HLLC耦合算法与传统SPH算法在一维算例下的计算结果进行对比,结果表明,该算法能有效模拟一维理想弹塑性体材料的碰撞,并能有效抑制在不同材料之间的压强和偏应力震荡,这是传统SPH方法很难做到的。 展开更多

关键词 弹塑性数值模拟 固体碰撞 sph黎曼耦合算法

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基于SPH/FEM耦合算法的土壤切削仿真与研究 被引量：5

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作者 刘亚超 王秀山 +1 位作者 冯敏 张合虎 《农机化研究》 北大核心 2017年第7期21-27,33,共8页

ANSYS/LS-DYNA仿真软件,采用SPH/FEM耦合算法模拟旋转刀具切削土壤作业过程。在Solid Works中建立刀具—土壤模型,用ANSYS/LS-DYNA进行前处理,修改K文件建立耦合模型,在LS-PREPOST中查看LS-DYNA9 7 1求解结果 ,对数据进行二次处理,分析... ANSYS/LS-DYNA仿真软件,采用SPH/FEM耦合算法模拟旋转刀具切削土壤作业过程。在Solid Works中建立刀具—土壤模型,用ANSYS/LS-DYNA进行前处理,修改K文件建立耦合模型,在LS-PREPOST中查看LS-DYNA9 7 1求解结果 ,对数据进行二次处理,分析作业过程能耗变化及应力分布,为后期优化刀具提供依据。文中土壤本构模型采用MAT_147(MAT_FHWA_SOIL)材料,对材料屈服准则进行详细阐述,相比标准MohrCoulomb屈服准则,修改后的Mohr-Coulomb屈服准则引入了修正系数Ahyp,分析了Ahyp取值对屈服面的影响,得出Ahyp与土壤内聚力和内摩擦角关系;阐述SPH算法和SPH/FEM耦合算法,分别用FEM算法、SPH算法和SPH/FEM耦合算法模拟土壤切削过程。结果表明:在土壤切削前期,网格没有发生畸变时,3种方法模拟结果相近,随着有限元网格发生畸变,FEM算法产生了误差,验证了SPH/FEM耦合算法在土壤切削仿真过程中的可行性与准确性。 展开更多

关键词 ANSYS/LS-DYNA sph/fem耦合算法 旋转刀具 土壤切削

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FEM-SPH耦合算法模拟铝液粒化的动态过程

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作者 徐啸雄 苍大强 +2 位作者 刘晓明 李宇 宗燕兵 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1-7,共7页

针对传统基于网格方法不能有效模拟大变形问题的现状，本文引入SPH（Smoothed Particle Hydrodynamic）方法模拟液态钢渣（文中简称液渣）与粒化轮的碰撞过程．因液渣物性参数尚不完善，故以铝液代替并使用SPH方法建模，粒化轮则用FEM（... 针对传统基于网格方法不能有效模拟大变形问题的现状，本文引入SPH（Smoothed Particle Hydrodynamic）方法模拟液态钢渣（文中简称液渣）与粒化轮的碰撞过程．因液渣物性参数尚不完善，故以铝液代替并使用SPH方法建模，粒化轮则用FEM（Finite Element Method）建模，并通过接触算法实现FEM．SPH的耦合，研究了粒化轮转速、铝液的流速等因素对碰撞过程铝液液滴体积大小的影响．模拟结果表明：当SPH粒子承载质量为2．04×10-4ks时，粒化轮转速达到900rad／min；粒化前铝液流速为1m／s时粒化效果较好且体积多分布在1330～1930mm3；碰撞后粒子运动速度多集中在5～25m／s． 展开更多

关键词 铝液粒化 sph fem 接触算法 数值模拟

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三维SPH-FEM耦合算法在熔渣离心雾化过程的应用

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作者 徐啸雄 韦航标 +3 位作者 蔡波 宗铎 胡俊 杨阳 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期48-52,共5页

采用SPH-FEM耦合算法模拟了熔渣离心雾化过程。通过比较相同条件下的实验和计算结果,验证了该算法在离心雾化仿真过程中的适用性。研究了熔渣流速、转盘转速、转盘直径对熔渣粒度分布的作用规律函数,据此得到了熔渣离心雾化系统的优化... 采用SPH-FEM耦合算法模拟了熔渣离心雾化过程。通过比较相同条件下的实验和计算结果,验证了该算法在离心雾化仿真过程中的适用性。研究了熔渣流速、转盘转速、转盘直径对熔渣粒度分布的作用规律函数,据此得到了熔渣离心雾化系统的优化方案。 展开更多

关键词 sph—fem耦合算法 熔渣 离心雾化

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基于FEM-SPH耦合方法的AISI4340钢超精密切削过程仿真 被引量：6

6

作者 郭晓光 魏延军 +2 位作者 张小冀 金洙吉 郭东明 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期526-531,共6页

数值模拟是研究金属切削的重要手段,但有限元方法(FEM)由于依赖网格而存在一定的局限性,不适宜处理大变形问题.光滑粒子动力学(SPH)是一种无网格法,可以避免网格畸变,解决切削过程中材料大变形问题.结合两种方法的各自优点,建立了AISI4... 数值模拟是研究金属切削的重要手段,但有限元方法(FEM)由于依赖网格而存在一定的局限性,不适宜处理大变形问题.光滑粒子动力学(SPH)是一种无网格法,可以避免网格畸变,解决切削过程中材料大变形问题.结合两种方法的各自优点,建立了AISI4340钢金刚石超精密切削过程的FEM-SPH耦合模型,研究切削过程中材料的去除机理.仿真结果表明:随着切削过程的进行工件内部应力逐渐增大,当达到屈服极限时,工件材料沿前刀面塑性流动,形成切屑,刀尖钝圆的推挤起了决定性的作用;成形表面下存在较为严重的残余应力;切削热主要来源于切削过程中塑性功的转换且大部分被切屑带走;增大刀尖钝圆半径将会使切削力尤其是切削抗力显著增大. 展开更多

关键词 超精密切削 无网格法 fem—sph耦合 仿真

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刚性弹丸侵彻金属靶体的FEM-SPH耦合计算 被引量：8

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作者 冷冰林 许金余 +3 位作者 邵宁 徐杰 王振宇 杨进勇 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第5期105-108,共4页

关于靶体侵彻的研究一直是一个很活跃的领域,但由于整个侵彻过程时间极短,实验研究很难对侵彻过程进行全面的、准确的分析。文中综合有限单元法(FEM)和光滑质点流体动力学方法(SPH)的优点,利用FEM-SPH耦合方法对弹丸侵彻有限钢靶进行数... 关于靶体侵彻的研究一直是一个很活跃的领域,但由于整个侵彻过程时间极短,实验研究很难对侵彻过程进行全面的、准确的分析。文中综合有限单元法(FEM)和光滑质点流体动力学方法(SPH)的优点,利用FEM-SPH耦合方法对弹丸侵彻有限钢靶进行数值模拟。研究结果表明,FEM-SPH耦合方法能够较为准确的模拟大变形、不连续介质的动力问题,并可避免网格重分或网格消蚀,同时又具有较高的效率。 展开更多

关键词 侵彻 数值模拟 sph算法 耦合方法 有限元法

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基于FEM/SPH算法的管壁效应对聚能射流影响的数值模拟 被引量：1

8

作者 王志远 王凤英 刘天生 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第3期1-6,15,共7页

基于LS-DYNA 3D软件,应用SPH/FEM算法对聚能射流侵彻不同内径管状装甲的过程进行数值模拟。研究发现金属射流穿过装甲管时,部分射流粒子从主体逃逸;逃逸粒子飞溅至管壁后在管壁效应作用下,粒子向心反弹或沿管壁做向心运动,对后续射流产... 基于LS-DYNA 3D软件,应用SPH/FEM算法对聚能射流侵彻不同内径管状装甲的过程进行数值模拟。研究发现金属射流穿过装甲管时,部分射流粒子从主体逃逸;逃逸粒子飞溅至管壁后在管壁效应作用下,粒子向心反弹或沿管壁做向心运动,对后续射流产生持续干扰,使其失稳和断裂降低侵彻能力。对比同等厚度及间隙的双层靶板,发现管状装甲对射流的干扰明显优于间隙靶板。对比不同管径情况下逃逸粒子的飞散现象,射流的剩余动能及对后效靶的剩余穿深。结果表明:当管径在10~20 mm范围内时,装甲管对聚能射流的干扰能力逐渐增强;在20~30 mm范围内时,装甲管对聚能射流的干扰能力逐渐减弱,管径为20 mm时装甲管对聚能射流的干扰能力最强。得出的规律可以为管状装甲的优化和设计提供一定的参考。 展开更多

关键词 管壁效应 聚能射流 sph/fem算法 数值模拟

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SPH统一算法对自由流体冲击弹性结构体问题模拟 被引量：8

9

作者 沈雁鸣 何琨 +1 位作者 陈坚强 袁先旭 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第16期60-65,共6页

对自由流体冲击弹性结构体涉及的自由界面运动、弹塑性变形、流固耦合作用等问题进行模拟时要求能有效计算介质运动变形与流固间耦合作用。利用光滑粒子流体动力学方法将流体、弹性体视为连续介质,用统一的N-S方程与虚拟压缩状态方程求... 对自由流体冲击弹性结构体涉及的自由界面运动、弹塑性变形、流固耦合作用等问题进行模拟时要求能有效计算介质运动变形与流固间耦合作用。利用光滑粒子流体动力学方法将流体、弹性体视为连续介质,用统一的N-S方程与虚拟压缩状态方程求解。基于初始粒子类型划分提出新的介质接触算法,通过在结构体表面增加结构体表面粒子,使流体与弹性体介质间相互作用实现稳定传递。计算结果表明,所用SPH统一算法与接触算法能准确有效模拟自由流体冲击弹性结构体变形回弹过程。 展开更多

关键词 流固耦合 变形回弹 sph方法 接触算法

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内含圆柱域热源的非饱和土介质水热耦合作用的SPH数值模拟 被引量：4

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作者 陈佩佩 白冰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1025-1030,共6页

光滑粒子流体动力学(SPH)作为一种拉格朗日型无网格粒子方法,已经成功地应用于多种类型耦合问题的求解。基于SPH方法探索求解二维求解域内含有圆形局部热源的水热耦合问题,其中揭示了程序前处理阶段已有粒子布置方案存在的不足。针对所... 光滑粒子流体动力学(SPH)作为一种拉格朗日型无网格粒子方法,已经成功地应用于多种类型耦合问题的求解。基于SPH方法探索求解二维求解域内含有圆形局部热源的水热耦合问题,其中揭示了程序前处理阶段已有粒子布置方案存在的不足。针对所要求解的具体问题,使用一种新的粒子布置方案以弥补数值计算过程中的精度损失,该粒子布置方案中径向粒子间距严格相等,环向间距大致等于径向粒子间距。通过对水热耦合方程数学特性的分析,表明了SPH算法可以用于此类耦合问题的数值模拟。最后,基于SPH算法自行编制的程序对一种非饱和土介质内含有局部热源的水热耦合问题进行数值模拟,对非饱和土介质中热能传输以及水分迁移的规律进行了分析。 展开更多

关键词 sph算法 粒子布置方案 水热耦合 热能传输 水分迁移

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考虑物理性质参数变化的膨润土缓冲材料水-热耦合SPH数值解 被引量：3

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作者 许韬 白冰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3853-3862,共10页

为了研究热源温度和外界水压对缓冲层中水-热迁移规律的影响,以GMZ膨润土为例,从基于势能的非饱和土的水-热迁移控制方程出发,考虑了蒸发效应的影响,得到了水-热耦合的方程组,采用改进的光滑粒子流体动力学(SPH)算法,能够对每一处土体... 为了研究热源温度和外界水压对缓冲层中水-热迁移规律的影响,以GMZ膨润土为例,从基于势能的非饱和土的水-热迁移控制方程出发,考虑了蒸发效应的影响,得到了水-热耦合的方程组,采用改进的光滑粒子流体动力学(SPH)算法,能够对每一处土体根据不同时刻的不同状态实时更新计算参数,得到参数变化的水-热耦合解。计算结果表明:土的物理性质参数与土体的温度和饱和度密切相关,是否考虑这些参数的变化会对计算结果产生较大影响;核废料释放的热量能够在较短的时间内扩散到外边界,水分迁移的速度则相对慢很多;缓冲层温度的升高会加快水分的迁移速度,外界水压对温度的分布则影响较小。 展开更多

关键词 缓冲材料 非饱和土 水-热耦合 光滑粒子流体动力学(sph)算法

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基于表面力模型的液滴冲击弹性基底SPH模拟 被引量：2

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作者 董祥伟 李静 +1 位作者 黄小平 刘建林 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期486-495,共10页

采用光滑粒子动力学SPH方法建立液滴冲击弹性基底的流固耦合数值模型,给出描述粘性流体和弹性固体运动的SPH离散方程和数值处理格式,引入人工耗散项来抑制标准SPH方法的数值震荡。为模拟液滴的表面张力效应,通过精确检测边界粒子,采用... 采用光滑粒子动力学SPH方法建立液滴冲击弹性基底的流固耦合数值模型,给出描述粘性流体和弹性固体运动的SPH离散方程和数值处理格式,引入人工耗散项来抑制标准SPH方法的数值震荡。为模拟液滴的表面张力效应,通过精确检测边界粒子,采用拉格朗日插值方法计算表面法向量和曲率,结合界面理论中的连续表面力CSF方法,建立了适用于自由表面液滴的表面力模型,方形液滴变形的模拟结果与拉普拉斯理论解吻合较好。随后,采用SPH流固耦合模型模拟1.0 mm直径水滴以不同速度(0.2 m/s^3.0 m/s)冲击两种薄板型基底,分析了基底弹性变形对液滴铺展、收缩以及回弹行为的影响。 展开更多

关键词 sph数值算法 自由表面液滴 流固耦合 弹性基底

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超磁致微致动器能量耦合转换有限元分析 被引量：1

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作者 曹志彤 蔡炯炯 +1 位作者 陈宏平 何国光 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期939-942,1055,共5页

根据超磁致材料(giantmagnetostrictivematerial,GMM)磁-机耦合能量转换的本构关系,采用有限元(FEM)耦合迭代方法,设计了超磁致微致动器,研究了超磁致介质的力学特性(应力、应变)与磁学特性(磁场强度、磁感应).对算法的考察分析表明,不... 根据超磁致材料(giantmagnetostrictivematerial,GMM)磁-机耦合能量转换的本构关系,采用有限元(FEM)耦合迭代方法,设计了超磁致微致动器,研究了超磁致介质的力学特性(应力、应变)与磁学特性(磁场强度、磁感应).对算法的考察分析表明,不同类型负载下FEM耦合迭代算法均具有良好的收敛性能.将FEM耦合迭代计算的理论结果与实验结果作了比较,两者比较吻合.对不同预压力下器件的响应特性进行了分析,结果表明,在6MPa预压力下,致动器具有较好的线性和较大的应变量,二者取得较好的折中. 展开更多

关键词 超磁致材料 耦合能量转换 fem耦合迭代算法 微致动器

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高速冲击下钢索波动行为SPH模拟研究

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作者 赵明基 王发展 黄克鹏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2022年第8期1183-1190,共8页

针对高速冲击下钢索波动行为问题,分别采用人工黏性与镜像粒子法相结合的SPH算法和FEM对冲击过程进行数值模拟,得到了高速冲击下钢索应力波的传播规律。结果对比可知:钢索中心处产生形变时粒子相互挤压,内外两侧部分粒子产生反应力;外... 针对高速冲击下钢索波动行为问题,分别采用人工黏性与镜像粒子法相结合的SPH算法和FEM对冲击过程进行数值模拟,得到了高速冲击下钢索应力波的传播规律。结果对比可知:钢索中心处产生形变时粒子相互挤压,内外两侧部分粒子产生反应力;外侧产生断裂时,波峰处粒子产生相切于应力传递方向较大主应力,且中心带粒子呈圆弧状分布;内侧未断裂时,部分粒子产生绝对值较大的反应力;完全断裂后,中心处粒子主应力方向指向冲击方向;冲击应力随着冲击角度的增大而减小,随着摩擦因数的增大而增大。通过理论验证了仿真模型的准确性,具有重要的工程借鉴价值。两种算法的系统总能量损耗相似,但采用SPH算法对进行数值模拟计算的精度更高,效率更高,表明了SPH算法的优越性。 展开更多

关键词 钢索 高速冲击 sph算法 fem 数值模拟

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滑坡下成品油管道力学响应研究 被引量：8

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作者 蒋宏业 兰旭彬 +2 位作者 王金荣 胡海洋 王涛 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期71-83,共13页

针对于管道横穿滑坡体存在的潜在危害,基于光滑粒子流体动力学与有限元耦合算法(SPH FEM)构建土管油完全耦合模型,综合考虑材料、几何及接触非线性,分析土管油作用机制,并探讨滑坡体位移、埋深及径厚比等主要因素对管道力学行为的影响... 针对于管道横穿滑坡体存在的潜在危害,基于光滑粒子流体动力学与有限元耦合算法(SPH FEM)构建土管油完全耦合模型,综合考虑材料、几何及接触非线性,分析土管油作用机制,并探讨滑坡体位移、埋深及径厚比等主要因素对管道力学行为的影响。研究表明,相比于简化为内压的油管(存在内压的空管),当考虑管内成品油存在时,均存在滑坡作用下管道典型的损伤行为,但在满管输送工况下,管内成品油的作用由滑坡初始时刻的“抗变”转变为“助变”,且对管道位移形变产生更大的影响,与简化空管相比,其位移增加了10.63%(应力增加了4.96%);随滑坡体位移、滑坡规模的增大及埋深的减小(对于敷设于滑坡中部的管道),会产生更大位移及塑性形变区域;对于穿越滑坡区的管道,可适量增加壁厚以增强管道极限承载能力。研究所得成果可为保障管道安全运行及滑坡灾害下管道防护给予理论指导与技术支持。 展开更多

关键词 滑坡 成品油管道 力学响应 sph fem耦合算法 有限元分析

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封面图片说明

16

作者 王志亮(文\图) 李允忠(文\图) 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期9-9,共1页

封面图片来自本期论文“JH-2模型参数确定及花岗岩重复侵彻数值分析”,是基于非线性动力学软件AUTODYN,并应用FEM-SPH耦合算法开展花岗岩的侵彻模拟示意及与实验对比图.数值模拟中,卵形弹丸采用Lagrange算法,花岗岩靶板采用SPH算法.由... 封面图片来自本期论文“JH-2模型参数确定及花岗岩重复侵彻数值分析”,是基于非线性动力学软件AUTODYN,并应用FEM-SPH耦合算法开展花岗岩的侵彻模拟示意及与实验对比图.数值模拟中,卵形弹丸采用Lagrange算法,花岗岩靶板采用SPH算法.由图可见,弹丸冲击初始阶段,在迎冲面着弹点附近花岗岩的损伤由剪切应力引起的剪切损伤为主导;随着冲击波向前传播,损伤的产生机理为主拉应力,裂纹通过拉伸应变萌生并向外扩展,最终在花岗岩体中形成径向拉伸裂纹.数值模拟所得的靶板迎冲面弹坑的张角α、直径以及迎冲背面锥形冲击塞高度和最大直径值,均与相应的实验值结果吻合度较高,说明本文模拟方法能够较好地重现实验中花岗岩的真实破坏状态,也证明了采用JH-2模型与拉伸断裂软化模型相结合来模拟花岗岩靶板侵彻的合理性及模型参数的可靠性. 展开更多

关键词 sph算法 非线性动力学 拉伸应变 破坏状态 封面图片 耦合算法 剪切应力 冲击波

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Zr_(77.1)Cu_(13)Ni_(9.9)非晶合金破片侵彻LY12铝合金及TC4钛合金靶板毁伤后效及机理对比研究 被引量：3

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作者 杨林 于述贤 范群波 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期417-428,共12页

锆基非晶合金是极具发展潜力的含能结构材料,由其制备的破片侵彻不同材质装甲时,会表现出显著不同的毁伤效果.本研究中利用弹道枪发射装置,针对Zr_(77.1)Cu_(13)Ni_(9.9)非晶合金破片,以1200 m/s速度分别侵彻8 mm厚LY12铝合金和TC4钛合... 锆基非晶合金是极具发展潜力的含能结构材料,由其制备的破片侵彻不同材质装甲时,会表现出显著不同的毁伤效果.本研究中利用弹道枪发射装置,针对Zr_(77.1)Cu_(13)Ni_(9.9)非晶合金破片,以1200 m/s速度分别侵彻8 mm厚LY12铝合金和TC4钛合金屏蔽靶,结合高速摄影技术比较了破片碎裂形成碎片云并造成毁伤后效的过程;同时基于FEM/SPH自适应耦合法,再现了破片对两类屏蔽靶开坑、稳定侵彻、穿透等系列阶段,以及碎片云形成的复杂物理过程,揭示了其对后效靶的毁伤机理.结果表明,由于TC4钛合金相比LY12铝合金具有更高的强度,穿透TC4屏蔽靶所需的时间更长,且靶板内最大等效应力是后者的3倍左右;破片在侵彻TC4屏蔽靶时与靶板间发生了更强的相互作用,使得破片前端出现更大面积的高应变区域,由此导致破片发生了更严重的破碎并产生分布范围更大的碎片云,从而在后效靶上产生更大面积的损伤. 展开更多

关键词 ZR基非晶合金 结构释能破片 fem/sph耦合方法 数值模拟 毁伤后效

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磨料水射流多维参数对混凝土致裂性能影响特征 被引量：5

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作者 李坤元 刘佳亮 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期110-116,共7页

为提升磨料水射流(AWJ)技术在灾后混凝土结构应急中破拆中的应用水平,研究磨料水射流冲击破碎混凝土情况。首先,基于光滑粒子(SPH)法与有限元法(FEM)耦合的方法,构建磨料水射流冲击混凝土模型,然后通过改变磨料粒径、物性及磨料体积分... 为提升磨料水射流(AWJ)技术在灾后混凝土结构应急中破拆中的应用水平,研究磨料水射流冲击破碎混凝土情况。首先,基于光滑粒子(SPH)法与有限元法(FEM)耦合的方法,构建磨料水射流冲击混凝土模型,然后通过改变磨料粒径、物性及磨料体积分数等参数,探究其对磨料水射流冲击破碎混凝土的影响机制。研究结果表明:粒径为0.2 mm的磨料水射流对混凝土基体产生的损伤最大,粒径为0.1 mm磨料水射流工况中基体破裂点距顶面最近,粒径为0.4 mm磨料水射流产生裂纹数量最多且容易导致基体破裂;石榴石磨料水射流对混凝土裂纹轴向扩展有利,精钢砂磨料水射流对混凝土裂纹径向扩展有利;磨料水射流对混凝土裂纹径向扩展影响为:磨料低积分数10%最大20%次之,15%最小,磨料对混凝土裂纹轴向扩展影响为磨料体积分数20%最大,10%次之,15%最小。 展开更多

关键词 磨料水射流(AWJ) 磨料参数 混凝土 光滑粒子(sph)-有限元法(fem)耦合 裂纹扩展

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鱼雷斜入水过程非定常运动仿真研究 被引量：4

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作者 张岳青 蔡卫军 李建辰 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期20-28,共9页

针对鱼雷反潜时复杂的入水过程,采用FEM/SPH耦合方法,对鱼雷入水过程进行了仿真,研究了鱼雷入水过程中的冲击加速度和入水初始段鱼雷姿态的变化。仿真过程中发现了"忽扑"现象对鱼雷入水后非定常运动的重要影响。通过分析试验... 针对鱼雷反潜时复杂的入水过程,采用FEM/SPH耦合方法,对鱼雷入水过程进行了仿真,研究了鱼雷入水过程中的冲击加速度和入水初始段鱼雷姿态的变化。仿真过程中发现了"忽扑"现象对鱼雷入水后非定常运动的重要影响。通过分析试验数据,完善仿真模型,模拟了"低压力"引起的鱼雷入水后的"忽扑"现象,仿真分析了鱼雷真实的入水非定常运动过程。结果可为鱼雷入水弹道设计和结构承载能力设计提供一定的依据。 展开更多

关键词 fem/sph耦合方法 鱼雷 入水 忽扑

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