【摘 要】
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本文中针对单个硬质角形颗粒冲击金属材料表面的过程,设计了弹射试验装置,研究菱形颗粒冲击行为及冲蚀机理.采用高速摄像机,捕捉不同冲击速度vi、冲击角度αi和方位角度θi下
【机 构】
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中国石油大学(华东)机电工程学院;
【基金项目】
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山东省自然科学基金项目(ZR201709210292,ZR2018BA020);中央高校基本科研专项资金(18CX02153A);研究生创新工程资助(YCX2018054)~~
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本文中针对单个硬质角形颗粒冲击金属材料表面的过程,设计了弹射试验装置,研究菱形颗粒冲击行为及冲蚀机理.采用高速摄像机,捕捉不同冲击速度vi、冲击角度αi和方位角度θi下颗粒的运动轨迹.建立了基于拉格朗日法的FEM-SPH耦合数值计算模型,借助于模型进一步分析了角形颗粒的运动学行为和变形凹坑形态.结果表明:冲击角α和方位角θ是决定颗粒旋转的关键因素,在某一固定冲击角αi下存在一个临界方位角θcri,当θi<θcri时颗粒冲击后发生前旋旋转,当θi>θcri时颗粒冲击后发生后旋旋转;冲击诱导的颗粒旋转对冲蚀机理的影响较大,颗粒前旋旋转对金属材料产生"耕犁"作用,后旋旋转对金属材料产生"撬起剔除"作用.颗粒的动能损失受到冲击角αi和方位角θi的影响较大,临界方位角θcri下颗粒的动能损失最大,凹坑变形最严重.
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