第十一届南方计算力学学术会议（SCCM-11）

2017-10-20 00:00:01

中国河南郑州

金属材料在强冲击作用下,粗糙自由表面会产生微喷射现象。已有研究表明,喷射物总质量与自由面初始扰动,冲击强度和冲击加载波形等多种因素有关,本课题用分子动力学方法建立锡的微喷冲击模型,采用EAM势函数,模拟了锡在方波与三角波加载下的微喷射过程,并分析了相关的微射流性质。结果表明:在微尺度下,由于表面张力的影响,射流头部速度会明显低于实验数据和理论模型给出的近似解;加载波形对于射流头部速度几乎没有影响,但会显著改变气泡的演化速度,在卸载三角波的作用下,后期气泡依然残留一定的速度,这与实验测到的数据相符合;同时我们采用不同的截取方式得到了喷射系数随压强的变化关系,发现了在三角波作用下,喷射量会在卸载熔化后显著上升并且达到饱和值,而在同样的加载压力下,方波作用下的喷射量依然会随压力的提高而增加,并在更大的压力下达到饱和。通过对微观模拟的卸载路径进行分析,我们发现在三角波卸载过程中,从拉应力状态卸载至零压状态,样品的温度会显著上升,导致三角波作用下的基体更容易发生熔化,因而其卸载熔化的压力值会低于方波。