冷喷涂中粒子与基体的高速冲击过程

殷硕; 王晓放; 李岳

doi:10.11883/1001-1455(2010)05-0546-05

冷喷涂中粒子与基体的高速冲击过程

doi: 10.11883/1001-1455(2010)05-0546-05

1.
大连理工大学能源与动力工程学院,辽宁大连116024

基金项目:

国家自然科学基金项目(50476075)

计量
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出版历程
- 刊出日期: 2010-09-25

High-velocityimpactprocessbetweenparitcleandsubstrate incoldspraying

1.
SchoolofEnergyandPowerEngineering,DalianUniversityofTechnology,

Funds:

NationalNaturalScienceFoundationofChina(50476075)

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Corresponding author: YIN Shuo

摘要

摘要: 利用非线性动力分析软件LS-DYNA,对冷喷涂中铜粒子与铜基体的碰撞过程进行了3维数值分析。研究沉积粒子与被喷涂基体的变形行为以及影响数值模拟结果的关键因素。数值模拟结果表明:通过3 维模型获得的铜粒子与铜基体在碰撞结束后的沉积形貌与实验观察吻合很好,比采用2维模型获得的模拟结果更精确。另外,3维模型的网格尺寸对喷涂粒子的临界速度和粒子的变形行为也有很大影响,随着网格尺寸的减小,粒子的临界速度及扁平率逐渐减小,压缩率逐渐增大,利用插补法获得的网格尺寸为0时的铜粒子临界速度、扁平率及压缩率与实验结果吻合很好。
- 固体力学 /
- 碰撞行为 /
- 3维模型 /
- 冷喷涂 /
- 网格尺寸
Abstract: Copperparticleimpactbehaviorsincoldsprayingwerenumericallysimulatedbyusingthe LS-DYNAprogram.Someimportantaspectsonthe3Dmodelingwereexamined.Effectsofthemeshingsizeonparticlecriticalvelocityandparticledeformationwerealsoinvestigated. Theresultsshow thatthecontoursofthedeformedparticleobtainedbythe3Dmodelaremorecomparabletotheexperimentalobservationthantheprevious2Dsimulate results.Thedistortionofthesolidelementatthe contactzoneinthe3Dmodelismuchweakerthanthesurfaceelementusedinthe2D model.Therefore, nosteepincreaseofeffectiveplasticstrainofelementscanbeobservedduringtheimpact process.Furthermore,themeshingsizealsotakesanimportantroleinthe3Dsimulatedresults.The criticalvelocity,flatteningratioandcompressionratioobtainedbyextrapolationmethodsareingood agreementwiththeexperimentalresults.
- solidmechanics /
- impactbehavior /
- 3Dmodel /
- coldspraying /
- meshingsize