液固高速撞击时材料表面损伤的数值模拟

• 作者: 张荻 汪勇 谢永慧
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 液固撞击 表面损伤 光滑粒子流体动力学 有限元方法
• 年，卷（期）: 2008,（11）
• 所属期刊栏目: 专题研究
• 页码范围: 1435-1440
• 页数: 6页
• 分类号: O353.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0253-987X.2008.11.025

摘要

为了研究液固撞击的机理.采用光滑粒子流体动力学方法(SPH)与有限单元法(FEM)建立了考虑流固耦合效应的高速液固撞击数值模型,详细分析了直径为2 mm、撞击速度为1 000 m/s的液滴和射流对有机玻璃(PMMA)的三维撞击和破坏状况.分析表明:射流与液滴在撞击初始时刻的前缘变形和内部压力分布几乎是完全相同的;液滴撞击固体的最大压力值出现在0.20 μs时,但此时材料内部最大等效应力只有104 MPa,材料还不足以发生破坏;产生于液固撞击瞬时后0.32 μs、速度高达2 925 m/s的侧向射流是使固体表面产生破坏的主要原因,因此撞击最初的破坏位于以撞击中心为圆心的一个圆环区域处.所得材料表面损伤情况与Brunton的实验数据吻合良好,证明了数值模型的可行性和精确性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	汪勇	西安交通大学能源与动力工程学院	13	413	9.0	13.0
2	张荻	西安交通大学能源与动力工程学院	72	573	13.0	19.0
3	谢永慧	西安交通大学能源与动力工程学院	90	703	15.0	21.0