【摘 要】
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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
【基金项目】
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国家高技术研究发展计划专题资助项目(2006AA04Z404);教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-07-0682)
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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0.20μs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0.32μs、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.
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