基于離散相模型的軟性磨粒流精密加工數(shù)值模擬.pdf

1、對(duì)于軟性磨粒流加工方法的理論研究工作，其重心主要在湍流流場(chǎng)形態(tài)的研究。在充分了解湍流作用下磨粒的運(yùn)行方式和材料去除方式的情況下，可進(jìn)一步探討湍流流場(chǎng)的調(diào)控方法，以適應(yīng)不同加工條件和加工環(huán)境的需要。基于離散相模型方法的磨粒流運(yùn)動(dòng)模擬是一種簡(jiǎn)單、直接、有效且符合實(shí)際加工要求的仿真方法。本文主要針對(duì)基于離散相模型方法的軟性磨粒流運(yùn)動(dòng)仿真進(jìn)行研究，主要工作如下：
　　 1．從流體力學(xué)和接觸力學(xué)兩方面入手，在稀釋流簡(jiǎn)化模型的基礎(chǔ)上，全面分

2、析了湍流作用下二相磨粒流中磨粒的運(yùn)動(dòng)模式以及磨粒在流道壁面形成二體磨損的材料去除模式。分析認(rèn)為，磨粒在流道中的運(yùn)動(dòng)為湍流漩渦所制，應(yīng)與平流下的磨粒平動(dòng)相區(qū)別。這一結(jié)果為軟性磨粒流加工方法的可行性提供相關(guān)理論依據(jù)。
　　 2．根據(jù)理論研究的結(jié)果，提出軟性磨粒流加工中的幾個(gè)主要影響參數(shù)。采用離散相模型方法建立了軟性磨粒流加工方法的兩相流動(dòng)力學(xué)基本模型，對(duì)磨粒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行仿真，論述了流場(chǎng)厚度、顆粒大小、顆粒體積分?jǐn)?shù)等參數(shù)在

3、軟性磨粒流加工中的作用方式，從理論與仿真兩方面對(duì)軟性磨粒流加工機(jī)理進(jìn)行了探討。
　　 3．針對(duì)一個(gè)典型的結(jié)構(gòu)化表面，選用適當(dāng)加工參數(shù)建立了離散相仿真模型，采用速度調(diào)控的方式，模擬實(shí)際加工中流道內(nèi)部的湍流流場(chǎng)狀態(tài)。仿真結(jié)果表明，磨粒流流道中存在主要切削位置的推移和切削效率的增減。利用普林斯頓(Preston)方程確定速度、壓力和去除量之間的關(guān)系，則可制訂出符合加工需求的磨粒流加工工藝。通過(guò)對(duì)磨粒軌跡的模姒，證實(shí)磨粒流在近壁區(qū)沿流向