微小角形顆粒沖擊金屬表面會造成材料脫落、大變形等破壞形式,同時伴隨著顆粒的反彈、旋轉(zhuǎn)等行為。常規(guī)的數(shù)值方法如有限元法并不擅長此類問題的求解。提出一種無網(wǎng)格沖蝕模型,采用光滑粒子動力學(xué)方法計算金屬材料的彈塑性變形,并將模擬的角形顆粒沖擊運動學(xué)過程與高速攝像機捕捉的瞬態(tài)圖像進(jìn)行對比,驗證了模型的正確性。借助于模型對顆粒沖擊自旋行為和沖蝕凹坑進(jìn)行研究,結(jié)果表明,顆粒自旋方向主要由方位角和沖擊角決定,受沖擊速度的影響較小;在某一固定沖擊角下存在一個臨界方位角,當(dāng)方位角小于該臨界值時,顆粒沖擊后向前旋轉(zhuǎn),反之則向后旋轉(zhuǎn);此外也驗證了顆粒自旋行為與沖蝕凹坑形貌之間的相關(guān)性,為今后深入研究固體顆粒沖蝕機理奠定了良好的基礎(chǔ)。 

【文章來源】：計算機仿真. 2020,37(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【文章目錄】：
1 引言
2 微小角形顆粒沖擊行為和沖蝕凹坑建模
    2.1 FEM方法的局限
    2.2 無網(wǎng)格SPH模型
        1)模型描述
        2)參數(shù)定義
        3)模型算法
        4)模型實施
    2.3 材料模型
        1)狀態(tài)方程(EOS)
        2)Johnson-Cook本構(gòu)模型
        3)失效模型
    2.4 模型驗證
3 結(jié)果與分析
    3.1 入射參數(shù)對顆粒運動行為的影響
    3.2 顆粒運動行為對凹坑輪廓的影響
4 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]固體顆粒沖蝕磨損模型的建立及有限元分析[J]. 李增亮,杜明超,董祥偉,范春永.  計算機仿真. 2018(06)
[4]海底管道沙粒侵蝕的數(shù)值模擬及侵蝕公式評價[J]. 王思邈,劉海笑,張日,劉鳴洋.  海洋工程. 2014(01)
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