铝镁双层金属板爆炸焊接数值模拟研究

"双层金属板爆炸焊接的数值模拟研究由戴开达、冯建锐和张秋婷共同完成，该研究使用了显式非线性动力分析软件ANSYS/AUTODYN，特别是其光滑粒子流体动力学（SPH）方法，对铝-镁双层板的爆炸焊接过程进行了深入的数值模拟。这项工作得到了高等学校博士学科点专项科研基金的支持。研究主要关注焊接过程中金属界面的波形、压力和射流速度等关键参数，以揭示爆炸焊接的机理。通过数值模拟，SPH方法成功再现了焊接界面的形态，并与实验结果有良好的一致性。此外，计算出的射流速度与理论计算相吻合，证实了高速射流在爆炸焊接中的重要作用。该研究的关键词包括爆炸焊接、数值模拟、界面波以及SPH方法。" 在爆炸焊接中，双层金属板的结合是一种复杂的过程，涉及到高速撞击、能量传递和材料变形等多个物理现象。戴开达等人采用的SPH方法是一种强大的数值模拟工具，它能够有效地模拟流体和固体的动态行为，特别适合处理非连续性和不规则边界的问题，如爆炸焊接中的金属射流形成和界面动态演变。在模拟过程中，SPH方法将连续介质离散化为一系列移动的质点，通过对质点间相互作用力的计算，来描述整个系统的运动状态。 研究指出，爆炸焊接时产生的界面波对于焊接质量至关重要。这些波形的变化反映了能量传递的效果和金属板的动态响应。通过对这些波的分析，可以优化焊接工艺，提高焊接强度和结合质量。同时，高压条件下的金属射流是焊接过程中的一个关键特征，它的速度直接影响到金属间的融合程度。数值模拟与实验结果的一致性验证了模型的有效性，这为理解爆炸焊接过程提供了理论依据，并可能指导实际工程应用中的工艺改进。 此外，该研究还强调了射流速度在爆炸焊接中的作用。高速射流能够穿透金属层，促使两层金属板快速熔合，形成牢固的焊接接头。通过数值模拟，研究人员可以精确地预测和控制这一过程，从而实现焊接效果的优化。 戴开达等人的研究利用先进的数值模拟技术，揭示了双层金属板爆炸焊接的内在物理过程，为爆炸焊接技术的理论研究和工程实践提供了有力的工具和支持。这种研究有助于推动焊接技术的进步，特别是在材料复合、航空航天等领域有着广泛的应用前景。