爆炸复合界面波形的SPH数值模拟分析

"爆炸复合界面波形变化的数值模拟研究" 爆炸复合是一种利用爆炸能量将两种或多种金属板紧密结合在一起的工艺，它在航空航天、汽车制造等领域有着广泛应用。本研究主要探讨了爆炸复合过程中界面波形变化的影响因素及其背后的物理机制。借助先进的动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA，研究人员采用光滑粒子流体动力学（SPH）方法进行了二维数值模拟，以再现爆炸复合的实际生产情境。 在爆炸复合过程中，界面波和射流现象是关键特征。通过模拟，研究者观察到从金属板的起爆端到末端，界面波的尺寸呈现缓慢增加的趋势。这一现象被解释为炸药爆轰产物的积累与基复板碰撞产生的振动能量的不断叠加。这种振动能量的积累导致界面波形尺寸的变化，进一步影响了复合效果。 爆炸复合的数值模拟研究始于Oberg等人，他们首次利用拉格朗日有限差分法对这一过程进行了数值模拟，揭示了射流现象。此后，许多学者继续采用数值模拟方法深入探究爆炸复合的机理。数值模拟的优势在于可以克服实验研究的局限，如避免重复实验、降低危险性、节省材料和时间，同时提供对复杂过程的直观理解。 周春华和董刚的研究指出，在均匀装药条件下，爆炸复合初期界面波尺寸增大，随着稳定爆轰的发展，尺寸持续缓慢增加。他们认为这是由于起爆点的非稳定爆轰阶段产生了最佳的微波状结合波形。王耀华则提出，这种现象可能是由基板与复板碰撞引发的金属板区域的强烈振动所致。 尽管如此，爆炸产物的堆集对尚未复合的金属板碰撞速度的影响尚未得到充分考虑。因此，本研究忽略了爆轰产物的影响，专注于研究界面波形变化的内在规律。通过LS-DYNA软件的进一步分析，期望能更深入地揭示爆炸复合过程中界面波形演变的物理机制，从而优化工艺参数，提高复合质量。 本研究通过数值模拟技术，对爆炸复合的界面波形变化进行了详尽的探讨，为理解和改善爆炸复合工艺提供了新的视角和理论依据。未来的工作可能会进一步考虑炸药爆轰产物的作用，以及如何通过调整参数来控制界面波形，以实现更精确和高效的复合过程。