【摘 要】
：
爆炸焊接由于工艺简单、成本低廉,而且制造出的复合金属性能优良,已经成为金属加工工艺中一个非常重要的分支。当前我国的制造业产值已经位居世界第一,制造业的蓬勃发展催生了对于复合材料的巨大需求,爆炸焊接的应用前景必然十分广阔。但是爆炸焊接的发生过程太快,而且能量转化过程复杂,采用直接观测的方法研究焊接过程无疑具有相当大的困难;同时,影响爆炸焊接质量的参数、工艺较多,逐个进行实验成本太高而且用时较长。因此
论文部分内容阅读
爆炸焊接由于工艺简单、成本低廉,而且制造出的复合金属性能优良,已经成为金属加工工艺中一个非常重要的分支。当前我国的制造业产值已经位居世界第一,制造业的蓬勃发展催生了对于复合材料的巨大需求,爆炸焊接的应用前景必然十分广阔。但是爆炸焊接的发生过程太快,而且能量转化过程复杂,采用直接观测的方法研究焊接过程无疑具有相当大的困难;同时,影响爆炸焊接质量的参数、工艺较多,逐个进行实验成本太高而且用时较长。因此,本文借助ANSYS/LS-DYNA有限元软件,结合SPH法研究了爆炸焊接过程中不同工艺、参数对爆炸焊接的影响。借助SPH法,对铜-钢的爆炸焊接做了数值模拟,结合理论展示、分析了单个波形的形成过程,逐渐重复此过程,最终表现为周期性的波状界面。模拟图像表明,SPH法模拟的成波过程与复板流侵彻机理的表述一致性较好,表明了 SPH法用于复板流侵彻机理解释界面波形成过程的有效性。为了提高爆炸焊接质量,解决高噪低效的问题,选取Cu为复板、Q235钢为基板,采用LS-DYNA软件并结合SPH法分别设计了均匀布药和梯形布药方案,对装药量、装药方式与爆炸焊接界面波形的关系做了模拟研究。均匀布药方案结果表明,沿着爆轰方向碰撞压力逐渐增大;炸药量越多,碰撞压力越大,界面波波形越大。通过改变炸药起始端和末端的厚度设计了 4种梯形布药方案,结果显示梯形布药可以有效的消除爆炸焊接界面波不均匀现象,使界面波形尺寸基本保持一致,而且节省了炸药用量。当起始端和末端的厚度分别为67.2mm和42.0mm时波形效果最好。为了研究基复板间距对爆炸焊接质量的影响,选取厚度为2mm的钛板和钢板以2.5、4.5、6.5、8.5、10.5mm为间距,借助LS-DYNA软件,采用SPH-FEM耦合算法,对爆炸复合过程做了三维数值模拟。结合材料参数计算并建立了爆炸焊接窗口。模拟结果显示随着基复板间距的增大,焊接界面的结合质量呈由低到高、由高到低的变化过程,与已有的实验结果相吻合。当间距为6.5mm时,碰撞速度的模拟结果位于爆炸复合窗口内部,表明结合质量较好,模拟结果与实验吻合较好。借助SPH法获得了复合板结合面的界面形貌,模拟结果与实验的金相结果一致性较好。模拟结果表明,当间距取值介于6.5mm-8.5mm之间时,得到的界面波形较好。借助LS-DYNA软件,结合SPH-FEM耦合算法,对不锈钢-钢的爆炸焊接过程做了二维数值模拟。研究了“间距上限法则”和起爆方式对爆炸焊接质量的影响。模拟结果表明:当其他条件保持不变时,复合板在上限间距6mm处的复合质量最好。在达到相同的最佳碰撞速度下,可以节省炸药用量,模拟与实验结果一致,基复板间距遵循上限法则;中心起爆下炸药能量利用率较高,实际生产中制造大面积复合板时常采用中心起爆。对边界效应的产生进行了理论分析,认为端部能量不稳定形成了负碰撞角,进而形成了边界效应。对延长复板装置做了数值模拟,并展示了复板的飞行姿态。相比传统的爆炸焊接装置,模拟结果消除了负碰撞角。表明通过延长复板长度,将复板边缘引出复合区域可以有效地消除边界效应,模拟结果与理论分析一致。图[28]表[14]参[127]
其他文献
瓦斯抽采是瓦斯治理的根本措施,钻孔间距作为抽采钻孔设计的关键参数之一,目前常采用一个工作面对应一个固定钻孔间距的设计方式,这种设计方式可能会造成抽采不达标或者增加生产成本等问题,因此亟需对抽采钻孔间距进行进一步的研究。为此,本文提出煤层瓦斯抽采单元精细划分及钻孔设计方法,并对该方法进行了现场应用。主要研究内容和结果如下:(1)充分考虑煤层各种关键因素的影响并进行深入分析,构建了以采掘规划、瓦斯赋存
中国作为一个发展中的国家,近年来城市规模再不停地扩大,建筑工地逐渐增加,工地搅拌车交通管理问题也随之而来。对搅拌车车身污染的检测与识别、工程搅拌车的车牌识别相关问题尤为突出。搅拌车滚筒表面的信息量巨大,对于人工判断搅拌车滚筒表面的污染情况,工作效率底,且缺乏客观性。另外,目前工地搅拌车的车牌信息的提取与识别,成功率也有待改进,并且在一些特殊的情境下,对于车牌的定位、车牌字符的识别由一定的直接影响。
在数据爆炸式增长的今天,日志数据具有巨大的价值,它可以帮助系统快速定位故障,及时恢复系统运行;分析客户行为,来达到业绩快速增长等。许多中小企业和机构都不能很好的利用自己的日志数据,这些企业和机构不能很好利用这些日志数据的原因有如下几点:①中小企业机构盈利有限,单独开发复杂的日志分析管理系统成本太大,得不偿失。②使用开源的通用日志分析系统,几乎没有开发成本,但是很难精确的与公司业务相结合,使之成为鸡
在岩石地下工程中,尤其是隧道或地下井巷等工程开挖时其地下岩石周围的应力场将发生变化,岩石原有受力情况被破坏,同时伴随着新应力场的形成。随着开挖工程的不断进行,周围岩石将长期处于旧平衡状态被打破至新平衡状态被形成的周期中。另外,普遍认为地下项目安全性的关键在于对岩石材料力学响应的研究,其中岩石损伤本构演变关系是必不可少的一环。因此,本研究针对砂岩力学损伤和化学-力学耦合损伤状态,根据Weibull数
近年来,随着城市人口激增,交通系统愈加繁重。为了人们更加便利、快捷的出行,我国大型地铁、轻轨等轨道交通工程发展迅猛。轨道交通工程是大型线性工程,它所处环境复杂多变,为了很好的适应环境变化,在建造时常采用高架轨道的形式。在高架轨道设计中,桩、承台、墩柱、盖梁以及预制梁组成了最常见的柱式桥墩结构。对于这种结构来说,盖梁是一个至关重要的受力、传力构件盖梁模板和支撑体系,由于设计不合理造成的事故发生频率高
偶氮染料广泛应用于纺织、印染和食品等工业,因结构特殊难以治理,其排放的大量废水对环境造成了严重的污染。传统的物化处置方法成本较高、易造成二次污染,而生物法因具有反应条件温和、对环境友好且不易二次污染等优势,成为了近年来的研究热点。本研究前期从印染厂附近的泥土中筛选出一株可降解偶氮染料的菌株,通过测序分析发现该菌株来源于厌氧芽孢杆菌属,并将其命名为厌氧芽孢杆菌PDR2。研究发现,该菌株拥有两种偶氮还
交通是国民经济发展命脉,其中道路运输占主导作用,我国的道路基础设施建设现在正处于快速发展时期,而对于山地地区,由于受地形复杂和地貌特殊等诸多复杂地质条件的影响,常规施工方案往往无法正常开展。而爆破施工作为一种高效、经济和便捷的工程建设重要手段有着一般机械和人力无法代替的特殊优势,因而被广泛用于路基岩质高边坡成形爆破工程的开挖中。但由于岩石爆破过程及机理的复杂性和施工过程中爆破振动所造成的边坡失稳等
随着社会的快速发展,社会对混凝土建筑的需求越来越多,然而混凝土建筑伴随着一个最常见的质量问题便是混凝土裂缝,这破坏了建筑稳定性和耐久性且减少了使用年限,具有很大的安全隐患。在当今快速发展的社会修复混凝土缝隙的方法越来越多,而其中的灌浆加固则由于高效经济且施工简便被广泛应用于桥梁,房屋,公路等各个领域。因此,对普通水泥砂浆与破坏后重组的灌浆补强水泥砂浆的力学特性与变形破坏试验进行研究显得格外重要。本
本文针对黄土地区的滑坡地质灾害问题,开展了物理模型试验和数值模拟分析,以期能在黄土滑坡灾害的变形机制和机理方面取得有益进展。论文以位于陕西省境内黄陵至延安高速公路标段号为LJ-11处的阳坡窑滑坡为依托,通过资料收集、现场踏勘和长期监测数据分析阳坡窑滑坡运营期的健康状态,通过模型几何尺寸相似,设计并开展了降雨诱发滑坡的物理模型试验,通过多手段、多方法的监测技术,对模型变形发展、降雨入渗、含水率变化、
水土资源安全问题是当今人类社会发展的焦点之一。近年来,由于人口增加、气候变化等原因导致水土流失问题日益严峻。黄土高原丘陵沟壑区土质疏松易蚀、降雨集中,地形复杂崎岖,坡耕地广布,水土流失问题更为突出,而植被措施成为当地水土流失防治的主要措施之一。为研究黄土高原丘陵沟壑区不同坡度、植被的水土保持效应,本研究选取位于典型黄土高原丘陵沟壑区的冯家沟水土保持监测站作为试验点,以人工径流场试验方式为基础,连续