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一种爆炸切割分离后碎片运动轨迹的预测方法 

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申请/专利权人:中北大学

摘要:本发明涉及爆炸切割技术领域,具体为一种爆炸切割分离后碎片运动轨迹的预测方法,其目的在于提供一种新的合理的爆炸切割分离后目标碎片运动轨迹的预测方法。该预测方法主要包括模型试验、对对模型碎片进行数值模拟、对目标碎片进行数值模拟三个步骤。申请人创新性地构思了一种等效碰撞法即在目标碎片的边缘加载冲击载荷,采用该方法进行建模时,只需建立等效撞击模型以及无约束的目标碎片,无需进行全模型建模,可大大减小建模的规模,极大提高数值模拟的效率。

主权项:1.一种爆炸切割分离后目标碎片运动轨迹的预测方法,其特征在于,包括如下步骤:一、模型试验:采用爆炸切割器对模型工件爆炸切割分离而得到模型碎片,对爆炸切割分离的全过程进行记录,分析记录结果得到模型碎片上一些特征部位的位移-时间曲线即模型碎片的模型试验运动轨迹,其中,模型工件采用与目标碎片的材料、厚度相同的简易工件,采用的爆炸切割器的型号与爆炸切割分离目标碎片时使用的爆炸切割器的型号相同;二、对模型碎片进行数值模拟:a、建立模型碎片的数值模型并将该模型碎片的初始状态设为无约束的静止状态;b、建立模型试验中采用的爆炸切割器的第一等效撞击模型并赋予其初猜的撞击初速度,其中第一等效撞击模型沿其模型碎片的边缘布置;c、进行等效碰撞数值模拟得到模型碎片的模拟运动轨迹;d、将模型碎片的模拟运动轨迹与步骤一得到的模型试验运动轨迹进行比对,若二者的运动轨迹一致,则赋予的第一等效撞击模型初猜的撞击初速度为模拟撞击初速度,若二者的运动轨迹不一致,则需不断调整撞击初速度后再次进行数值模拟,直至二者的运动轨迹一致,此时调整后的撞击初速度为最终确定的模拟撞击初速度v0;三、对目标碎片进行数值模拟:a、建立目标碎片的数值模型并将该目标碎片的初始状态设为无约束的静止状态;b、建立第二等效撞击模型并赋予其撞击初速度为步骤二中确定的模拟撞击初速度,其中第二等效撞击模型的材料、厚度与第一等效撞击模型的材料、厚度相同,第二等效撞击模型沿目标碎片的边缘布置;c、进行等效碰撞数值模拟得到目标碎片的预测运动轨迹。

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