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基于SPH-FEM耦合算法的脉冲射流冲击特性分析
  • ISSN号:1006-2343
  • 期刊名称:《机械设计与研究》
  • 时间:0
  • 分类:TH124[机械工程—机械设计及理论]
  • 作者机构:江南大学机械工程学院,江苏无锡214122
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51275210)
中文摘要:

基于光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)耦合有限元法(Finite Element Method,FEM),利用LS-DYNA对脉冲射流辅助支撑工件过程进行数值模拟,研究了脉冲射流冲击力和径向流特性.对比了不同头部结构和冲击角度对射流冲击力的影响,分析了射流冲击下工件的损伤。结果表明:射流头部与靶板的接触面积越小,水锤阶段的冲击力也越小;冲击角度减小时,垂直于靶板方向上的冲击力分量大幅度减小,水平方向上的冲击力分量小幅度增大,射流冲击力不能根据正交分解法求解;虽然径向流速度较大,但由于径向流分布稀疏不均,其冲击靶板的力只有射流自身冲击力的1/3,一般情况下不足以损伤工件材料。

英文摘要:

Based on the algorithm of Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) coupled with Finite Element Method ( FEM), the process of pulsed water-jet assisted supporting workpiece was simulated by using LS-DYNA. The characters of jet impact force and radial flow was studied. The influence of head structure and impact angle on jet impact force was compared. The damage to workpiece under jet impact was analyzed. The results show that the smaller the contact area between jet head and target is, the smaller the impact force at the stage of water hammer is. With impact angle decreasing, the impact force component in the direction perpendicular to target is greatly reduced, while the impact force component in the horizontal direction is increased by small degree. The jet impact force cannot be solved by the orthogonal decomposition method. Though the velocity of radial flow is large, the distribution of radial flow is sparse and scattered. The impact force of radial flow is only 1/3 of the impact force of jet itself, which is not enough to damage the material of the workpiece generally.

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期刊信息
  • 《机械设计与研究》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:上海市科学技术协会
  • 主办单位:上海交通大学
  • 主编:邹慧君
  • 地址:上海市华山路1954号(上海交通大学内)
  • 邮编:200030
  • 邮箱:jofmdr@126.com
  • 电话:021-62932023
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-2343
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1382/TH
  • 邮发代号:4-577
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国科技论文统计用刊
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:9239