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基于ALE的螺柱型冲击焊数值模拟研究

李星昆 何建萍

李星昆, 何建萍. 基于ALE的螺柱型冲击焊数值模拟研究[J]. 上海工程技术大学学报, 2022, 36(2): 113-117. doi: 10.12299/jsues.21-0248
引用本文: 李星昆, 何建萍. 基于ALE的螺柱型冲击焊数值模拟研究[J]. 上海工程技术大学学报, 2022, 36(2): 113-117. doi: 10.12299/jsues.21-0248
LI Xingkun, HE Jianping. Research on numerical simulation of stud impact welding based on ALE[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2022, 36(2): 113-117. doi: 10.12299/jsues.21-0248
Citation: LI Xingkun, HE Jianping. Research on numerical simulation of stud impact welding based on ALE[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2022, 36(2): 113-117. doi: 10.12299/jsues.21-0248

基于ALE的螺柱型冲击焊数值模拟研究

doi: 10.12299/jsues.21-0248
基金项目: 国家自然科学基金项目资助(51775327);上海市科委基础研究重点项目资助(14JC1402700)
详细信息
    作者简介:

    李星昆(1996−),男,在读硕士,研究方向为植柱型碰撞冲击焊基于快速热塑性变形的微观组织演变. E-mail:leexingkun@163.com

    通讯作者:

    何建萍(1964−),女,教授,博士,研究方向为异种金属高速冲击焊. E-mail:janejphe@sues.edu.cn

  • 中图分类号: TG442

Research on numerical simulation of stud impact welding based on ALE

  • 摘要:

    在原有焊接试验基础上,展开任意拉格朗日−欧拉(ALE)法下的螺柱型冲击焊数值模拟研究. 数值模拟研究结果与实际焊接试验结果高度相似,模拟结果可以真实反映实际焊接试验情况. 结合模拟数据,分析试样剖面不同位置的剪应力、压应力及对应的应变分布情况,佐证了应力波是形成波状界面的重要机理.

  • 图  1  螺柱型碰撞冲击焊接试验装置模型

    Figure  1.  Model of stud type collision impact welding experimental device

    图  2  钢板侧网格划分情况示意图

    Figure  2.  Schematic diagram of steel plate side grid division

    图  3  数值模拟试样模型

    Figure  3.  Numerical simulation sample model

    图  4  螺柱型冲击焊试样剖面

    Figure  4.  Section of stud type impact welding

    图  5  钢一侧试样界面形貌

    Figure  5.  Appearance of test interface on steel side

    图  6  试样剖面剪应力分布云图

    Figure  6.  Cloud map of shear stress distribution of sample profile

    图  7  试样剖面压应力分布云图

    Figure  7.  Cloud map of compressive stress distribution of sample profile

    图  8  钢一侧应变分布云图

    Figure  8.  Cloud map of strain distribution on one side of steel

    图  9  铜一侧应变分布云图

    Figure  9.  Cloud map of strain distribution on one side of copper

    表  1  纯铜子弹与钢板的Johnson-Cook模型参数

    Table  1.   Johnson-Cook model parameters of pure copper bullets and steel plates

    材料ρ/ (g • cm−3)G/ GPaABncmTm/ ℃Tr/ ℃
    8.93460.001490.003050.0960.0341.091083288
    钢板7.83770.007920.005100.2600.0141.031793294
    下载: 导出CSV

    表  2  螺柱型冲击焊试验参数

    Table  2.   Stud type impact welding test parameters

    试样编号炸药装填量/ g飞行速度/ (m • s−1)碰撞角β/ (°)
    14.5348.95.93
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-11
  • 网络出版日期:  2022-11-16
  • 刊出日期:  2022-06-30

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