Ansys Dyna 模拟：混凝土和金属材料的 SPH 粒子流切割及刀片推进热力耦合过程与温度场分析

简介：
本研究利用Ansys Dyna软件进行SPH模拟，探讨了在切割混凝土和金属过程中粒子流动、刀具推进以及热力学耦合的影响，并深入分析了由此产生的温度分布。 Ansys Dyna软件在工程仿真领域扮演着重要角色，在材料加工、结构分析及热力耦合等方面具有广泛的应用价值。本研究主要关注混凝土与金属材料在加工过程中的相互作用，通过SPH（光滑粒子流体动力学）方法模拟切割，并结合刀片攻进的动态过程进行热力耦合和温度场的精确分析。 SPH是一种无网格数值计算技术，适用于连续介质中复杂的物理现象。研究中利用该技术详细描述了材料在加工时的能量传递、流动形态以及工具运动轨迹等特征。金属材料因其高强度及良好塑性，在刀片攻进过程中展现出独特的变形和断裂机制；同时，温度场模拟揭示了由摩擦与材料去除产生的热量分布情况，这对于理解热力学行为至关重要。 混凝土作为多相复合材料，在受力时内部的水泥浆体、骨料以及界面过渡区相互作用产生复杂应力及能量耗散。通过Ansys Dyna软件进行SPH粒子流切割分析，可以更好地反映其在动态加载条件下的断裂和力学响应特性，对评估实际工程应用中的安全性具有重要意义。 本研究为混凝土与金属材料的热力耦合及温度场模拟提供了理论和技术支持，并进一步拓展了Anys Dyana软件的应用范围。通过深入探讨加工过程中的物理化学变化，该工作有助于提高仿真精度并为设计制造提供可靠数据参考。 在实际应用中，此类模拟能够预测刀具磨损、表面质量以及效率等问题；同时，温度场分析结果可指导冷却系统优化设计以减少热量积累对材料性能和刀具寿命的影响。研究成果对于相关领域的工程师和技术人员具有重要价值，并有助于他们在实践中做出科学合理的决策。