[发明专利]层状金属复合板基板与复板的结合控制方法

权利要求书

1.一种层状金属复合板基板与复板的结合控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、确定基板(6)和复板(4)的材质、性能以及尺寸规格；

步骤二、选择多组爆炸复合工艺参数和布药方式；

步骤三、根据步骤二中选择的多组爆炸复合工艺参数和布药方式，分别建立多个层状金属复合板爆炸复合的有限元模型，其建模过程如下：

301、根据层状金属复合板爆炸复合的装配结构以及步骤二中确定的爆炸复合工艺参数和布药方式，采用CAD软件建立层状金属复合板爆炸复合的三维几何模型：首先将基板(6)、支撑件(5)、复板(4)、保护层(3)和炸药(2)从下到上依次设置在地基(7)上，再将雷管(1)设置在炸药(2)顶端；

302、删除步骤301中的支撑件(5)、保护层(3)和雷管(1)，保留基板(6)与复板(4)之间的空隙，建立包裹在炸药(2)、复板(4)和基板(6)外的空气模型(8)，得到层状金属复合板爆炸复合的三维几何简化模型；

303、将步骤302中所述层状金属复合板爆炸复合的三维几何简化模型导入有限元前处理软件中；

304、在所述有限元前处理软件环境下，选择一定的网格单元尺寸并对步骤303中所建立的层状金属复合板爆炸复合的有限元模型进行网格划分；同时在材料模型Johnson-Cook中附于基板(6)和复板(4)的材料参数，建立层状金属复合板爆炸复合的有限元模型；

步骤四、分别对步骤三中建立的多个层状金属复合板爆炸复合的有限元模型施加载荷并生成多个有限元求解器文件：在所述有限元前处理软件环境下，对所述层状金属复合板爆炸复合的有限元模型施加基板(6)、复板(4)、炸药(2)和空气模型(8)任意两者之间在爆炸复合过程中的相互作用、边界条件和对称约束，保存施加载荷后的结果，同时生成有限元求解器文件；

步骤五、分别对多个有限元求解器文件进行修正并求解，得到多个求解结果：在步骤四中所生成的有限元求解器文件中，对定义炸药起爆位置与时间的关键字、定义单元类型的关键字、定义材料参数的关键字、定义接触刚度控制的关键字和定义接触计算方法的关键字进行添加，并对定义接触类型的关键字进行修改，完成有限元求解器文件的修正并提交给所述有限元前处理软件，之后通过所述有限元前处理软件进行复合板爆炸复合过程求解，得到求解结果；

步骤六、首先采用有限元后处理软件分别对步骤五中得到的多个求解结果进行分析，然后结合正交试验对步骤二中选择的多组爆炸复合工艺参数和布药方式进行筛选，确定一组爆炸复合工艺参数和布药方式；

步骤七、按照步骤六中确定的爆炸复合工艺参数和布药方式，将基板(6)、支撑件(5)、复板(4)、保护层(3)和炸药(2)从下到上依次设置在地基(7)上，再将雷管(1)设置在炸药(2)顶端，进行层状金属复合板的爆炸复合。

2.按照权利要求1所述的层状金属复合板基板与复板的结合控制方法，其特征在于：步骤二、步骤六和步骤七中所述的爆炸复合工艺参数包括炸药(2)类型、炸药(2)高度以及基板(6)和复板(4)之间的间距。

3.按照权利要求1所述的层状金属复合板基板与复板的结合控制方法，其特征在于：步骤三、步骤四和步骤五中所述的有限元前处理软件为AUTODYN软件、ANSYS-LSDYNA软件或ABAQUS软件。

4.按照权利要求1所述的层状金属复合板基板与复板的结合控制方法，其特征在于：步骤304中所述的基板(6)和复板(4)的材料参数包括密度、泊松比、熔点、剪切模量和弹性模量。

5.按照权利要求1所述的层状金属复合板基板与复板的结合控制方法，其特征在于：所述接触计算方法包括拉格朗日方法、欧拉方法、SPH方法和ALE方法。

6.按照权利要求1所述的层状金属复合板基板与复板的结合控制方法，其特征在于：所述接触类型包括单面接触、节点对表面接触和表面对表面接触。

7.按照权利要求1所述的层状金属复合板基板与复板的结合控制方法，其特征在于：步骤六中所述有限元后处理软件为LS-PREPOST软件。

8.按照权利要求1所述的层状金属复合板基板与复板的结合控制方法，其特征在于：所述基板(6)的材质为碳素钢或低合金钢，所述复板(4)的材质为有色金属或黑色金属。