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基于CEL方法搅拌摩擦焊材料流动及缺陷的模拟 被引量：14
1
作者 朱智 王敏 +3 位作者 张会杰 张骁 于涛 吴振强 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期294-299,共6页
基于欧拉-拉格朗日耦合(CEL)方法,建立一个新的搅拌摩擦焊多场耦合计算模型,模拟焊接过程中焊缝区材料的塑性流动与缺陷形成,并通过开展搅拌摩擦焊试验,分别从温度场、焊缝宏观形貌、焊缝截面塑性应变及焊接缺陷几方面对模拟结果的准确... 基于欧拉-拉格朗日耦合(CEL)方法,建立一个新的搅拌摩擦焊多场耦合计算模型,模拟焊接过程中焊缝区材料的塑性流动与缺陷形成,并通过开展搅拌摩擦焊试验,分别从温度场、焊缝宏观形貌、焊缝截面塑性应变及焊接缺陷几方面对模拟结果的准确性进行验证。结果表明:模拟温度与实测数据吻合较好,最大误差为23.4℃;焊缝宏观形貌、焊缝截面塑性应变区的形状和尺寸均与实际焊缝吻合较好;模型能够较准确地预测焊缝内部孔洞缺陷的形成,且缺陷产生的位置与实际位置相吻合,缺陷尺寸的模拟值略大于其实测值。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 材料流动 焊接缺陷 欧拉-拉格朗日耦合方法 数值模拟
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水下爆炸载荷下金字塔夹芯板抗冲击性能及破坏模式研究 被引量：5
2
作者 李富荣 荣吉利 +3 位作者 王玺 陈子超 韦振乾 赵自通 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1954-1965,共12页
研究金属夹芯板在水下爆炸冲击下的动态响应和抗冲击性能,对提升舰船防护能力有重要意义。利用等效水下爆炸冲击加载实验装置对金字塔点阵夹芯板进行实验,得到其动态响应规律;结合Abaqus流-固耦合仿真对实验进行计算,结果与实验误差较小... 研究金属夹芯板在水下爆炸冲击下的动态响应和抗冲击性能,对提升舰船防护能力有重要意义。利用等效水下爆炸冲击加载实验装置对金字塔点阵夹芯板进行实验,得到其动态响应规律;结合Abaqus流-固耦合仿真对实验进行计算,结果与实验误差较小,验证了仿真的有效性,得到了金字塔夹芯板动态响应的三个阶段特征。通过后面板变形和芯层塑性吸能评估了夹芯板的抗冲击性能。针对不同参数的夹芯板,利用仿真分析了其不同的破坏模式;利用多目标优化方法对金字塔芯层参数进行优化。研究结果表明:夹芯板面板总厚度一定时,拥有较薄前面板和较厚后面板的夹芯板抗冲击性能更强;不同粗细的金字塔杆件组成的芯层破坏模式不同,但后面板变形相近;芯层的塑性吸能占比随着冲击载荷的增大而减小;优化后的夹芯板抗冲击性能显著提升,优化结果对金字塔夹芯板的设计具有指导意义。 展开更多
关键词 水下爆炸 金字塔夹芯板 CEL流-固耦合仿真 抗冲击性能
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水下爆炸载荷下多层金字塔夹芯板动态响应研究 被引量：4
3
作者 白若阳 李富荣 +3 位作者 荣吉利 陈子超 韦振乾 赵自通 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期230-239,共10页
研究金属夹芯板在水下爆炸冲击下的动态响应规律和抗冲击性能,对提升舰船防护能力有重要意义.利用等效水下爆炸冲击加载实验装置对双层金字塔点阵夹芯板进行实验,得到了其动态响应规律;结合ABAQUS流固耦合仿真对实验进行模拟,结果与实... 研究金属夹芯板在水下爆炸冲击下的动态响应规律和抗冲击性能,对提升舰船防护能力有重要意义.利用等效水下爆炸冲击加载实验装置对双层金字塔点阵夹芯板进行实验,得到了其动态响应规律;结合ABAQUS流固耦合仿真对实验进行模拟,结果与实验误差较小,验证了仿真的有效性.针对不同参数的多层夹芯板,利用仿真分析了其不同的响应规律,结果表明:多层夹芯板比单层夹芯板有更强的抗冲击性能;夹芯板面板总厚度一定时,拥有较薄前面板和较厚后面板的夹芯板抗冲击性能更强;对于三层夹芯板,其密度排列顺序为BAC和ABC时后面板变形更小,CBA排列的夹芯板抗冲击性能最弱. 展开更多
关键词 水下爆炸 多层夹芯板 金字塔结构 流固耦合仿真
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层状砂土地基中静压桩贯入过程挤土效应数值模拟
4
作者 王彤 高北 +4 位作者 蔡汉竹 吴则祥 莫品强 扈萍 庄培芝 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期609-618,633,共11页
为了探讨静压桩贯入层状砂土地基引起的桩周土体分层效应,基于耦合欧拉-拉格朗日法,结合考虑颗粒破碎的砂土临界状态本构模型SIMSAND-Br模型,建立层状砂土地基中静压桩贯入过程挤土效应数值模型;基于已有的三轴排水剪切试验数据校正SIMS... 为了探讨静压桩贯入层状砂土地基引起的桩周土体分层效应,基于耦合欧拉-拉格朗日法,结合考虑颗粒破碎的砂土临界状态本构模型SIMSAND-Br模型,建立层状砂土地基中静压桩贯入过程挤土效应数值模型;基于已有的三轴排水剪切试验数据校正SIMSAND-Br模型参数,并用于模拟已有的离心机桩基贯入模型试验,通过对比模拟结果与已有的离心机桩基贯入模型试验数据,验证所建立模型的可靠性;采用验证后的所建立模型模拟分析层状砂土地基中静压桩贯入阻力和土体位移。结果表明:模拟计算的静压桩贯入阻力和土体位移结果与已有的离心机桩基贯入模型试验结果一致,所建立的模型可以用于层状砂土地基中静压桩贯入过程挤土效应的模拟分析;土体分层对于靠近土体分层界面一定范围内的静压桩贯入阻力和所引起的竖向位移具有较大影响,影响区域直径约为桩直径的4~10倍,对水平位移的影响极小,该影响区域大小随着砂土相对密实度和与分层界面距离的变化而显著变化。 展开更多
关键词 桩基 挤土效应 耦合欧拉-拉格朗日法 层状砂土地基 数值模拟
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锥形端面对铝/钢连续驱动摩擦焊温度场的数值模拟研究 被引量：2
5
作者 张昌青 师文辰 +7 位作者 罗德春 王树文 刘晓 崔国胜 陈波阳 张忠科 辛舟 芮执元 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第15期153-159,共7页
接头结构设计是连续驱动摩擦焊的一项重要工艺措施,对改善界面产热功率的不均匀性和提升接头力学性能有显著作用。本工作在钢侧待焊端面设计5°、10°、15°、20°、25°的锥度角,利用ABAQUS进行有限元分析,采用耦... 接头结构设计是连续驱动摩擦焊的一项重要工艺措施,对改善界面产热功率的不均匀性和提升接头力学性能有显著作用。本工作在钢侧待焊端面设计5°、10°、15°、20°、25°的锥度角,利用ABAQUS进行有限元分析,采用耦合的欧拉-拉格朗日方法,建立了焊接过程的三维热力耦合模型,分析了锥度大小对接头成型、温度场分布、塑性金属形成的变化规律,并开展焊接实验,验证了计算结果的准确性。结果表明:接头宏观形貌、轴向缩短量与实验结果吻合较好,计算温度与实测数据相对误差约为3.5%~4.8%,变化趋势相同;锥形结构使界面高温区域发生移动,5°与15°接头2/3 R处温度最高,25°接头1/3 R处温度最高,产热集中位置向界面中心移动,产热集中区域宽度变窄,塑性环的位置、宽度与计算的温度场具有较好的一致性。 展开更多
关键词 连续驱动摩擦焊 锥度接头 耦合的欧拉-拉格朗日法 数值模拟 温度场
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静压钢板桩贯入阻力试验与数值仿真
6
作者 李宇航 高振宇 +1 位作者 杨雪强 刘攀 《广东工业大学学报》 CAS 2022年第1期129-134,共6页
为了研究静压钢板桩在成层地层中的沉桩性状及沉桩可能性,运用有限元软件ABAQUS,采用显示动力学中耦合的欧拉-拉格朗日(Coupled Eulerian-Lagrangian, CEL)方法,对静压钢板桩连续贯入不同土层的过程进行了有限元建模分析,获得了沉桩阻... 为了研究静压钢板桩在成层地层中的沉桩性状及沉桩可能性,运用有限元软件ABAQUS,采用显示动力学中耦合的欧拉-拉格朗日(Coupled Eulerian-Lagrangian, CEL)方法,对静压钢板桩连续贯入不同土层的过程进行了有限元建模分析,获得了沉桩阻力随贯入深度变化的曲线。再结合工程实例,探讨了剪胀角的变化对模拟结果的影响,并对沉桩完成后的桩周土体应力分布云图进行了分析。最后将模拟结果与工程现场实测数据进行对比,分析了模拟值和工程实测值之间的差异。模拟研究结果可对成层地层钢板桩沉桩的可能性进行预测,为静压钢板桩的施工提供指导。 展开更多
关键词 钢板桩 耦合欧拉-拉格朗日方法 沉桩分析 数值模拟
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基于CEL有限元法的大管径钢管桩贯入海基过程的承载力分析 被引量：4
7
作者 张开云 夏晓舟 +1 位作者 易大可 张家升 《力学季刊》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期395-406,共12页
鉴于耦合欧拉-拉格朗日(Coupled Eulerian-Lagrangian, CEL)有限元方法在计算分析接触大变形问题时的优势,建立了大管径钢管桩贯入海基的CEL有限元模型,即在被贯入的海基层采用欧拉有限元法建模,其它层采用拉格朗日有限元法建模,两者之... 鉴于耦合欧拉-拉格朗日(Coupled Eulerian-Lagrangian, CEL)有限元方法在计算分析接触大变形问题时的优势,建立了大管径钢管桩贯入海基的CEL有限元模型,即在被贯入的海基层采用欧拉有限元法建模,其它层采用拉格朗日有限元法建模,两者之间通过罚函数的接触算法进行耦合.在欧拉有限元模型中,采用算子分裂技术.为兼顾计算模型的精度和效率,本文先对模型的网格密度和贯入速度进行稳定性分析,以此确定合适的网格模型和适宜的贯入速度,同时验证CEL方法在贯入模拟中的可行性.随后针对不同土体类型和不同土体参数变化,探究土体贯入阻力随贯入深度的变化规律.计算结果表明砂土的贯入阻力最大,粉砂土次之,粘土的贯入阻力最小;且贯入阻力对土体内摩擦角的变化最为敏感,对土体粘聚力的变化比较敏感,而对土体模量的变化不敏感. 展开更多
关键词 耦合欧拉—拉格朗日方法 大管径钢管桩 海基贯入沉桩模拟 承载力分析 土体参数的敏感性分析
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基于耦合欧拉-拉格朗日方法的浮筒着水数值仿真 被引量：2
8
作者 胡奇 王明振 +2 位作者 张家旭 吴彬 褚林塘 《系统仿真技术》 2019年第1期18-22,40,共6页
基于耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法对浮筒着水进行数值仿真。建立浮筒着水三维模型,在保持浮筒质量、水平速度不变的情况下,利用三维模型对不同初始姿态角和下沉速度时浮筒着水工况进行数值仿真,最后对比各工况下垂直加速度、垂直速度、... 基于耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法对浮筒着水进行数值仿真。建立浮筒着水三维模型,在保持浮筒质量、水平速度不变的情况下,利用三维模型对不同初始姿态角和下沉速度时浮筒着水工况进行数值仿真,最后对比各工况下垂直加速度、垂直速度、姿态角时历曲线。结果表明:下沉速度越大,浮筒所受载荷越大,初始姿态角越小,浮筒发生第二次弹跳的时间就越早;垂直加速度的仿真结果与水池着水试验结果比较吻合。 展开更多
关键词 耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法 浮筒 着水 数值仿真
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基于CEL方法的带结构物溃坝流数值模拟
9
作者 马洪玉 李敬军 +2 位作者 朱凯斌 赵艺颖 杨正权 《中国水利水电科学研究院学报（中英文）》 北大核心 2024年第2期159-168,共10页
随着全球气温的不断升高,极端天气现象增多,溃坝现象成为水工结构方向需要重点防范的自然灾害。溃坝流的发展会对下游结构物产生巨大的破坏作用,因此深入探究溃坝流现象的水动力学特性以及溃坝流下游结构物所受到的冲击力影响势在必行... 随着全球气温的不断升高,极端天气现象增多,溃坝现象成为水工结构方向需要重点防范的自然灾害。溃坝流的发展会对下游结构物产生巨大的破坏作用,因此深入探究溃坝流现象的水动力学特性以及溃坝流下游结构物所受到的冲击力影响势在必行。本文针对带有结构物的溃坝流动问题现象,采用CEL方法(Coupled Eulerian-Lagrangian analysis,耦合欧拉-拉格朗日方法),对于溃坝流的发展、演化进行了数值模拟。研究结果表明,模拟结果中溃坝流自由表面及流体尖端时程变化与文献试验结果拟合较好,CEL方法可应用在溃坝流现象的模拟,并且具有较好的准确性和精度。结构物材料性能、高度及与结构物与溃坝流间的位置,均会影响溃坝流的运动状态以及结构物的受力变形状态,在不考虑结构物破坏的情况下,提高结构物弹性模量,增加结构物高度,以及减小结构物与溃坝流间的距离均可提高结构物对于溃坝流的阻挡作用。 展开更多
关键词 溃坝流 计算流体力学 耦合欧拉-拉格朗日方法 数值模拟 流固耦合
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基于CEL方法连续驱动摩擦焊接过程数值模拟
10
作者 张昌青 师文辰 +6 位作者 罗德春 王树文 刘晓 崔国胜 陈波阳 辛舟 芮执元 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2022年第3期1-7,共7页
利用ABAQUS有限元软件,采用耦合的欧拉-拉格朗日方法,建立了一个新的连续驱动摩擦焊接过程的三维热力耦合模型,分析了焊接过程接头成型、温度场分布、材料塑性变形的影响规律,通过与实验结果比较,验证了该模型的准确性。结果表明:接头... 利用ABAQUS有限元软件,采用耦合的欧拉-拉格朗日方法,建立了一个新的连续驱动摩擦焊接过程的三维热力耦合模型,分析了焊接过程接头成型、温度场分布、材料塑性变形的影响规律,通过与实验结果比较,验证了该模型的准确性。结果表明:接头宏观形貌、轴向缩短量与实验结果吻合较好,模拟温度结果与实测数据相对误差约为1.7%~4.8%,变化趋势相同;深塑区的位置、宽度与计算的温度场具有较好的一致性;此模型对异种金属摩擦焊接过程的计算具有潜在优势。 展开更多
关键词 连续驱动摩擦焊 耦合的欧拉-拉格朗日法 数值模拟
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