基于不同算法的SUS304/Q345R爆炸焊接数值模拟研究
田广阔1
缪广红2
魏正梅2
吴伟达1
孙伟波2
周大鹏3
1.安徽理工大学 土木建筑学院,安徽淮南 2320012.安徽理工大学 力学与光电物理学院,安徽淮南 2320013.中煤科工集团淮北爆破技术研究院有限公司,安徽淮北 235000
摘要：为了探究炸药层厚度对SUS304不锈钢/Q345R碳钢爆炸焊接的影响,使用ANSYS/LS-DYNA软件,并结合2种不同算法[任意拉格朗日-欧拉算法(Arbitrary Largrangian Eulerian,ALE)、光滑粒子-有限元(Smoothed Particle Hydrodynamics-Finite Element Method,SPH-FEM)耦合法]对不同炸药层厚度(20、25、35、55 mm)下的爆炸焊接过程进行数值模拟.通过计算建立了爆炸焊接窗口,对试验模型的碰撞速度、位移、碰撞角进行对比分析.结果表明:药厚25、35、55 mm时,2种算法下模拟的碰撞速度和碰撞角均在计算的焊接窗口内,复板的竖向位移间隙达1.4 cm;而药厚20 mm时的参数不在焊接窗口内,焊接质量不好,模拟结果与试验吻合,验证了 2种算法的准确性.此外,将2种算法的模拟结果和理论计算结果对比可知,SPH-FEM耦合法和ALE算法与理论计算结果的误差较小,这说明了所选理论公式的准确性,尤其是SPH-FEM耦合法的复板碰撞速度和碰撞角误差比ALE法更小,且能很好地体现复板运动状态.
关键词：药厚爆炸焊接ALE算法SPH-FEM耦合算法
分类号：TG456.6(焊接、金属切割及金属粘接)
资助基金：国家自然科学基金(11902003)中煤科工集团重庆研究院自立科研开发项目(2023YBXM58)
论文发表日期：2025-11-20
在线出版日期：2025-12-03（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 51-58 )
英文信息