饱和砂土爆炸液化模型研究

运用有效应力原理 ,建立了用于描述三相饱和砂土爆炸动力分析的实用模型。模型既可用于非饱和砂土 (与外界连通的气体、水和土颗粒 )、完全饱和砂土 (水和土颗粒 )和三相饱和砂土 (含有少量封闭气体、水和土颗粒 )的爆炸效应及其后效应如液化问题研究 ,也可用于地震荷载及其它动荷载问题的研究。

爆炸焊接冲击载荷下土壤应力测试

在野外爆炸焊接现场 ,用压电式传感器测试了粘土和砂土两种地基的应力波波形。分析得出 :应力波峰值在粘土和砂土中的衰减系数α分别为 1 9.30 5和 1 0 .6 70 ;在同一水平面上压力的分布规律与起爆方式有关 ,中心起爆中间压力大 ,两边压力小 ,而边缘起爆起爆端压力小 ,尾部压力大 ,近似线性关系 ;粘土中应力波波速 D与质点速度 u的近似关系式为 D=1 2 4.6 9+36 .72 5 u,砂土中应力波波速 D与质点速度 u的近似关系式为 D=2 0 5 .1 6+7.85 0

爆炸焊接中应力波作用的动光弹试验研究

爆炸焊接对于钢板的焊接来说是一种经济而有效的新技术、新工艺。在爆炸或冲击荷载作用下 ,钢板间会引起复杂的应力应变状态的变化 ,表现在应力波传播比较复杂。首次利用动光弹法模拟在爆炸或冲击作用下两板间的应力波的传播过程 ,借用应力波理论来分析爆炸焊接中应力波的作用机理 ,证实了两板结合前上板内存在着能量累积过程 ,并结合弹性波动理论和应力——光学定律推导出了理论数值解与条纹级数之间的关系。

爆炸消除中厚板焊接残余应力工艺数值模拟

在对焊接温度场和应力场进行间接耦合求解焊接残余应力的基础上,采用ANSYS 11.0及其LS-DYNA非线性显式动力分析代码软件,应用流固耦合算法模拟了爆炸冲击波与32 mm中厚板焊接接头的相互作用及其消除焊接残余应力的过程.结果表明,采用截面10 mm×10 mm的双条塑性炸药,以焊缝为中心沿长度方向并排布置,在爆炸压力为2 GPa的情况下,单面爆炸处理可以较好地消除被炸面的双向残余应力,在非炸面也可以得到约30%的消除效果.采用双面爆炸处理工艺,双面都可以超过80%的应力消除效果.

爆炸处理消除焊接残余应力

介绍目前爆炸处理消除焊接残余应力的研究与应用现状 ,主要包括爆炸处理消除焊接残余应力机理的研究 ,爆炸冲击波对材料力学性能的影响 ,爆炸处理消除焊接残余应力工艺的研究及其在工程中的应用 ,分析了其相对于传统残余应力消除方法的优势。

爆炸焊接波状界面的Richtmyer-meshkov失稳机理

目前对于爆炸焊接金属界面成波机理的模型只能对波状界面形成的某些方面给予定量或定性的描述,而不能全面地解释其中的所有现象。在对钛钢过渡层爆炸焊接研究时,通过扫描电镜观测钛/铜爆炸焊接波状界面,发现在放大2000倍时,钛铜之间并没有波状界面存在,而是“钛滴”在铜中形成了一个个“孤岛”状结合界面。当两板结合后的相对位移较大时,就会将界面波的波峰部分拉断,脱离原位形成“孤岛”。对爆炸焊接的理论分析以及实验研究表明,Richtmyer-Meshkov失稳机理可以更好地解释爆炸焊接波状界面的形成过程。爆炸焊接过程中,在碰撞点附近,爆炸焊接界面会出现一薄层熔化区,界面附近的材料处于准流体状态。当高压弹-塑性应力波到达时,就会引起界面的扰动,前面应力波引起的扰动在后续一系列应力波的作用下会进一步发展,形成典型的Richtmyer-Meshkov界面失稳。因此,Richtmyer-Meshkov失稳、冻结,是形成我们所观察到的爆炸焊接中各种类型的波状界面原因。

防护层对爆炸焊接质量的影响

为了研究防护层在炸药爆轰过程中对复板表面的保护作用,依据实验数据,分析了复板在焊接完成后的表面平整度、是否发生熔融现象以及金属结合界面的波状纹理的变化情况。防护层隔绝高温的炸药爆轰产物对复板侵蚀,同时在爆轰初始阶段对于应力波透过防护层作用在复板上的应力有明显的增强效应。最终确定在爆炸焊接过程中对复板厚度为0.2cm时,在其表面均匀覆盖一层0.05~0.15cm的黄油可以较好地保护复板不受高温的爆轰产物侵蚀。实验过程中,选取不同种类炸药进行了对比实验,发现粉状硝铵炸药更加容易装药和控制爆轰速度,本实验选用硝铵炸药完成。