大曲率結(jié)構(gòu)化表面內(nèi)軟性磨粒流湍流發(fā)展過程研究.pdf

1、小尺寸大曲率結(jié)構(gòu)是模具中一種典型的結(jié)構(gòu)化表面。由于受其結(jié)構(gòu)特征限制，難以用工具對其進(jìn)行精整加工，而面向模具結(jié)構(gòu)化表面的軟性磨粒流無工具精密加工方法有效地解決了該問題。
　　 軟性磨粒流加工中，控制條件的不同使約束流道內(nèi)磨粒流具有不同的流動形態(tài)(本文稱之為流型)。不同流型下，磨粒流流場特性及對應(yīng)的有效加工特性典型亦有差別。本文以U形大曲率約束流道為對象，研究不同流型下軟性磨粒流流動特性，及其在湍流發(fā)展過程中呈現(xiàn)的變化規(guī)律；并對約束

2、流道內(nèi)湍流發(fā)展過程中的流型進(jìn)行識別，從而實(shí)現(xiàn)流型的調(diào)控，為軟性磨粒流加工工藝路線的制定與實(shí)施奠定基礎(chǔ)。基于以上研究目的，提出基于重整化群(Renormalization Group，RNG)k-ε模型的軟性磨粒流湍流發(fā)展過程的研究方法，以及基于人工智能的流型識別方法。主要進(jìn)行了如下研究：
　　 1.基于固-液兩相流以及顆粒動力學(xué)理論，對大曲率約束流道內(nèi)磨粒流分離、摩阻損失以及磨粒的動力學(xué)特性進(jìn)行研究。
　　 2.針對U形

3、大曲率流道內(nèi)軟性磨粒流流動情況，建立實(shí)現(xiàn)磨粒流在不同流型間變換的可控物理模型；采用歐拉模型和RNG k-ε湍流模型，對約束流道內(nèi)不同流動形態(tài)下，與加工效果相關(guān)的軟性磨粒流流動特性進(jìn)行研究分析。
　　 3.為實(shí)現(xiàn)對約束流道內(nèi)軟性磨粒流流動進(jìn)行有效控制，需對其流型進(jìn)行準(zhǔn)確判別，故提出基于人工智能的流型識別法。該法首先獲取反映流型變化的壓力信號，并對其進(jìn)行小波包分析，然后通過概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)流型的識別。
　　 4.通過搭建的軟