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提高射孔器性能是射孔弹厂家面临的和油田用户关心的主要问题。油井聚能射孔器的作用过程涉及爆轰波的形成、传播、爆轰波与其他介质的相互作用等爆轰问题,射流的形成、延展等界面碰撞问题,射流对靶的侵彻、靶的成坑和动态响应等侵彻问题,作用过程复杂。为了研究油井聚能射孔器的作用过程和机理,降低设计成本,缩短研制周期,本文介绍了模拟石油射孔器从炸药起爆,射流形成,射流侵彻钢靶、井液、混凝土靶的整个作用过程的欧拉数值方法,包括数学模型、离散方法、相应的本构模型,以及为节省计算机时采用的计算和理论分析耦合的模拟方法,并将数值模拟结果与实验进行了比较。研究结果表明,数值模拟结果与实验结果符合的较好,说明方法是有效的和可行的。 相似文献
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爆轰的数值模拟研究多采用Lagrangian方法,这是因为Lagrangian网格随质点运动,介质之间的界面用滑移面来描述,故能精确地计算介质的界面。但在遇到网格扭曲和网格变形时,计算往往无法继续进行,这时就要用到网格重分等技术,这无疑增加了人为干预和计算误差。Eulerian方法能计算大变形问题,但不能精确地描述物质的界面,对于模拟平面撞击实验,爆轰波在单种介质中传播,对物质界面几乎没有要求。所以,Eulerian方法在模拟此类问题较Lagrangian方法具有明显的优势。 相似文献
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数值模拟中,欧拉方法能计算大变形流场,但不能精确地区分物质界面,拉氏方法的单元边界即为物质边界,因此可以精确区分不同的物质,但当计算单元变形较大时计算精度变差甚至无法进行。如果在流场内不同区域采用不同的计算方法,在计算区域交界处进行合理的数据交换,则既能计算大变形流场又能在流场内保持清晰的物质界面。 相似文献
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因自辐照效应的影响,一些材料内部会产生大量的氦泡,关注这些氦泡对材料力学性能的影响是目前损伤破坏研究中的重要问题之一。结合相关文献的实验结果,采用耦合材料初始损伤、孔洞尺寸及惯性影响的损伤模型,对该问题进行了数值分析。结果显示:氦泡的内压及材料变形中温度的变化对损伤发展的影响很小;材料的初始损伤越大,材料内部应力减小得越快,损伤增长得越慢;因惯性的影响,初始氦泡越大,损伤增长相对较慢。因此,分析含氦泡材料的层裂损伤问题需要重点关注材料初始氦泡大小、初始损伤以及损伤演化过程中惯性的影响。 相似文献