【摘 要】
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通过拉格朗日与欧拉相耦合的数值方法分析了直径为0.4mm、速度为500m/s的球形水滴对弹塑性钢板的撞击过程。通过对液固撞击过程的数值模拟，分析和研究了撞击过程中水滴内部的压力分布及其随时间的变化，液固接触边缘射流的形成及其对固体的作用，固体的变形特点和等效应力随时间的变化。结果表明，在高速撞击情况下被撞击固体的塑性参数对整个撞击过程有比较大的影响。固体在塑性阶段对水滴的阻滞作用减弱，水锤压力计算
【机 构】
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西安交通大学能源与动力工程学院,西安 710049
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通过拉格朗日与欧拉相耦合的数值方法分析了直径为0.4mm、速度为500m/s的球形水滴对弹塑性钢板的撞击过程。通过对液固撞击过程的数值模拟，分析和研究了撞击过程中水滴内部的压力分布及其随时间的变化，液固接触边缘射流的形成及其对固体的作用，固体的变形特点和等效应力随时间的变化。结果表明，在高速撞击情况下被撞击固体的塑性参数对整个撞击过程有比较大的影响。固体在塑性阶段对水滴的阻滞作用减弱，水锤压力计算值要比纯弹性情况下的低1/3左右。在激波脱体以前，随着撞击的进行压缩区内的高压力区向液固接触边缘移动，压力也随之升高，计算所得到的液固接触边缘压力最大值是水锤压力的3.7倍。激波脱体以后射流开始形成，射流实际出现的时间要晚于激波脱体的时间，射流的速度大约是撞击速度的5倍。由于射流强烈的剪切作用，固体表面不断发生新的塑性变形，计算最终时刻的变形和实验结果具有较好的一致性。而钢板中的等效应力在撞击开始相当长的一段时间内都维持在一个比较高的水平。本文的计算结果在一定程度上阐明了液固撞击过程中金属的破坏机理。
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