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高强铝合金磨削表面创成机制与工艺参数优化
1
作者 李景文 陈令文 +4 位作者 李时波 陈海滨 吴重军 封小松 夏佩云 《表面技术》 北大核心 2026年第3期148-159,共12页
目的为了提升铝合金磨削表面的加工质量,选取2214铝合金为研究对象,旨在深入探究单颗磨粒划擦工艺参数对材料去除行为的影响机制。方法本文开展了2214铝合金单颗磨粒划擦试验,并采用响应面法(RSM)优化划擦线速度、工件进给速度和划擦深... 目的为了提升铝合金磨削表面的加工质量,选取2214铝合金为研究对象,旨在深入探究单颗磨粒划擦工艺参数对材料去除行为的影响机制。方法本文开展了2214铝合金单颗磨粒划擦试验,并采用响应面法(RSM)优化划擦线速度、工件进给速度和划擦深度工艺参数。以材料去除分数a_(v)和划擦力系数q为响应量,建立了二阶回归模型,用于分析不同划擦参数对材料去除行为的影响。结果试验结果表明,划擦线速度对a_(v)和q影响显著,其次是划擦深度,而进给速度对a_(v)和q表现为不显著。最优工艺参数试验组合经试验验证,av较优化前增加了2.3%,q减小了1.7%,对比预测分别相差2.0%和6.4%。结论针对2214铝合金的单颗磨粒划擦过程,划擦线速度是控制材料去除效率和划擦力的关键因素,优化后的划擦工艺参数能有效减少表面损伤。 展开更多
关键词 2214铝合金 单颗磨粒划擦 加工质量 响应面法 参数优化
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成形磨削18CrNiMo7-6钢磨削力仿真与试验验证
2
作者 张银霞 梁蓝夫 +1 位作者 宋作鹏 李梦琪 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第12期85-93,共9页
为了研究工艺参数对18CrNiMo7-6渗碳钢V型缺口成形外圆磨削力的影响规律,基于缺口疲劳试样的加工过程,构建通过空间随机平面切割正六面体生成的随机多面体CBN(cubic boron nitride)砂轮磨粒模型,利用ABAQUS有限元仿真软件建立V型缺口成... 为了研究工艺参数对18CrNiMo7-6渗碳钢V型缺口成形外圆磨削力的影响规律,基于缺口疲劳试样的加工过程,构建通过空间随机平面切割正六面体生成的随机多面体CBN(cubic boron nitride)砂轮磨粒模型,利用ABAQUS有限元仿真软件建立V型缺口成形外圆磨削三维仿真模型.以砂轮转速n_(s)、工件转速n_(w)及砂轮径向进给速度v_(r)为自变量,开展单因素试验,研究法向磨削力Fn和切向磨削力Ft的变化规律,并通过成形磨削力试验验证缺口成形切入磨削仿真模型的有效性.结果表明:法向磨削力始终大于切向磨削力;相较于工件转速和砂轮径向进给速度,砂轮转速对磨削力的影响更为显著.磨削力仿真结果与试验结果一致,n_(s),n_(w)及v_(r)通过仿真所预测的法向磨削力平均误差分别为11.06%,9.21%,10.77%,切向磨削力平均误差分别为9.89%,13.89%,15.55%. 展开更多
关键词 18CrNiMo7-6钢 V型缺口 成形磨削 有限元仿真 磨削力
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SiC陶瓷纵扭超声磨削表面亚表面损伤及其试验研究
3
作者 闫艳燕 袁登科 张奇朋 《表面技术》 北大核心 2025年第20期182-195,共14页
目的探究纵扭超声磨削碳化硅陶瓷表面及亚表面损伤机理。方法首先建立了纵扭超声磨削单颗磨粒的运动学轨迹方程及单颗磨粒的切削弧长模型,分析了其材料去除机理,并建立了单颗磨粒最大未变形切削厚度模型,分别给出了纵扭超声磨削碳化硅... 目的探究纵扭超声磨削碳化硅陶瓷表面及亚表面损伤机理。方法首先建立了纵扭超声磨削单颗磨粒的运动学轨迹方程及单颗磨粒的切削弧长模型,分析了其材料去除机理,并建立了单颗磨粒最大未变形切削厚度模型,分别给出了纵扭超声磨削碳化硅陶瓷材料的应变率模型及动态断裂韧性模型,在此基础上,建立了纵扭超声磨削单颗磨粒的脆塑性转变临界切削深度模型及最大亚表面损伤深度模型。其次基于金刚石砂轮磨粒的随机分布特性,建立了多颗金刚石三维几何模型,并进行了碳化硅陶瓷纵扭超声磨削多颗金刚石磨粒三维去除过程仿真分析。最后进行了碳化硅陶瓷纵扭超声磨削试验。结果纵扭超声振动的引入增加了单颗磨粒的实际切削弧长,减小了单颗磨粒的最大未变形切削厚度,提高了材料的应变率及动态断裂韧性,进而增加了碳化硅陶瓷材料脆塑转变临界切削深度,扩展了其塑性去除区域,表面及亚表面损伤程度随之降低。此外,与传统磨削相比,最大亚表面损伤深度最大降低约21.2%。纵扭超声磨削碳化硅陶瓷最大亚表面损伤深度模型试验结果与理论结果吻合较好,最大误差率为13.8%,平均误差率为8.4%。结论纵扭超声磨削可以显著降低碳化硅陶瓷表面及表面损伤,这为实现碳化硅陶瓷低损伤加工提供了关键的理论支撑。 展开更多
关键词 超声磨削SiC陶瓷 临界切削深度 应变率 动态断裂韧性 表面亚表面损伤
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百叶轮抛光TC4温度仿真与试验
4
作者 王丽博 鲜超 辛红敏 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第3期396-407,共12页
抛光温度是影响零件表面性能的重要因素,尤其会对零件表面残余应力的形成产生关键影响。通过试验测量百叶轮抛光TC4试件的抛光温度,基于矩形移动热源模型建立抛光温度的理论计算模型,并通过ANSYS仿真抛光TC4的表面温度。结果表明:抛光... 抛光温度是影响零件表面性能的重要因素,尤其会对零件表面残余应力的形成产生关键影响。通过试验测量百叶轮抛光TC4试件的抛光温度,基于矩形移动热源模型建立抛光温度的理论计算模型,并通过ANSYS仿真抛光TC4的表面温度。结果表明:抛光温度随主轴转速、百叶轮压缩量的增大而升高,随进给速度、磨粒目数的增大而降低。柔性抛光温度要显著低于刚性抛光温度,4个工艺参数中百叶轮压缩量的主效应最大,对抛光温度的影响程度最大。抛光温度梯度以正在加工的接触区域向已加工区域逐渐递减,抛光热效应对未加工区域影响较小。通过对比抛光温度测量结果、计算结果和仿真结果,发现仿真值和测量值的偏差率均<22%,计算值和测量值的偏差率均<17%。 展开更多
关键词 百叶轮 抛光温度 理论模型
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往复运动对轴套式球面滚子研磨表面创成的影响
5
作者 丁嘉豪 陈光 +2 位作者 苏涌翔 孙永泉 任成祖 《中国机械工程》 北大核心 2025年第3期463-474,482,共13页
为揭示轴套式球面滚子研磨新工艺中研具往复运动对球面滚子几何精度的影响规律,建立球面滚子运动学模型进行仿真计算,并基于Preston方程建立了材料去除模型,推得球面滚子周向各角度的材料去除和滚动面纹理分布,然后开展球面滚子研磨试... 为揭示轴套式球面滚子研磨新工艺中研具往复运动对球面滚子几何精度的影响规律,建立球面滚子运动学模型进行仿真计算,并基于Preston方程建立了材料去除模型,推得球面滚子周向各角度的材料去除和滚动面纹理分布,然后开展球面滚子研磨试验。结果表明:相对滑动率与仿真值的误差为8.79%~12.29%;极差百分比与滑动率修正的仿真值误差为11.2%~17.1%,且研磨后球面滚子的圆度误差最小值为0.78μm;滚动面纹理方向偏角存在差异分布并与表面粗糙度成正相关。试验结果证实了运动学仿真分析的准确性,对提高轴套式球面滚子研磨工艺的圆度误差和表面粗糙度具有指导意义。 展开更多
关键词 轴套式研磨工艺 球面滚子 运动学分析 往复运动 表面创成机制
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基于空间位姿的大导程滚珠螺母磨削砂轮设计
6
作者 唐炼 余建旬 +4 位作者 官文杰 郑甜 李军 邓顺贤 姚斌 《工具技术》 北大核心 2025年第11期109-115,共7页
针对大导程滚珠螺母磨削加工中砂轮廓形计算存在的接触线求解问题,提出一种基于空间位姿关系和砂轮等距片化求解廓形的新方法,沿砂轮轴线方向等距截取平面,通过计算每个平面上的砂轮截圆半径构造出离散点均匀分布的砂轮截形。该方法避... 针对大导程滚珠螺母磨削加工中砂轮廓形计算存在的接触线求解问题,提出一种基于空间位姿关系和砂轮等距片化求解廓形的新方法,沿砂轮轴线方向等距截取平面,通过计算每个平面上的砂轮截圆半径构造出离散点均匀分布的砂轮截形。该方法避免接触线在非接触区发生中断导致的砂轮截形“反折”问题,有效保证砂轮的宽度,并使不同直径砂轮截形的宽度能够保持一致,避免修整过程中去除有效砂轮截形。经实例计算和实验验证,证明本方法能有效减小砂轮—滚道干涉过切的影响,满足大导程滚珠螺母的加工精度要求。 展开更多
关键词 大导程滚珠螺母 砂轮设计 干涉磨削 空间位姿关系
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陶瓷滚动体精密加工技术研究进展
7
作者 苏涌翔 贾文朋 +2 位作者 任成祖 王鸿涛 何凡 《轴承》 北大核心 2025年第11期11-24,共14页
针对陶瓷滚动体制造精度不足,进而制约高端轴承应用的问题,系统综述了陶瓷球和陶瓷滚子的精密加工技术进展。通过分析V形槽研磨、变曲率加工、磁流体加工、非磁流体加工、化学机械抛光和磁流变抛光加工等技术对陶瓷球加工精度、加工效... 针对陶瓷滚动体制造精度不足,进而制约高端轴承应用的问题,系统综述了陶瓷球和陶瓷滚子的精密加工技术进展。通过分析V形槽研磨、变曲率加工、磁流体加工、非磁流体加工、化学机械抛光和磁流变抛光加工等技术对陶瓷球加工精度、加工效率及批量化水平的影响,揭示了材料去除等概率原则和尺寸选择原则的关键作用;同时探讨了无心磨削、双平面研磨等技术在陶瓷滚子加工中的应用局限。结果表明:变曲率加工技术可实现陶瓷球高精度批量化生产,但仍然需要在智能化上下料和检测方面创新优化;而陶瓷滚子的研究主要以圆柱滚子为主,且受母性加工原理以及加工设备的局限,难以实现高精度批量化生产,未来需充分借鉴陶瓷球批量化精密加工的思想以突破现有的技术瓶颈,推动多类型高精度陶瓷轴承滚子的批量化加工。 展开更多
关键词 滚动轴承 陶瓷 滚动体 加工精度 加工技术 研磨
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镍基高温合金磨削两侧毛刺预测模型及有限元分析 被引量：1
8
作者 黄文科 曾鑫 +2 位作者 周胜 陈宏轩 陈帅 《工具技术》 北大核心 2025年第2期64-70,共7页
为研究磨削工艺参数和磨粒几何参数对两侧毛刺的影响规律,基于磨削两侧毛刺的预测模型建立了单颗PCBN磨粒高速磨削Inconel 718合金的三维有限元模型与预测模型,并进行对比分析。结果表明:有限元分析与预测模型的结论基本一致,磨削两侧... 为研究磨削工艺参数和磨粒几何参数对两侧毛刺的影响规律,基于磨削两侧毛刺的预测模型建立了单颗PCBN磨粒高速磨削Inconel 718合金的三维有限元模型与预测模型,并进行对比分析。结果表明:有限元分析与预测模型的结论基本一致,磨削两侧毛刺的形态主要体现在高度方向,磨削速度对两侧毛刺的高度和宽度均影响不大,毛刺高度和宽度均对磨削深度比较敏感,磨削深度越大,两侧毛刺的高度和宽度也越大。另外,磨粒顶锥角和磨粒刃口半径对两侧毛刺高度影响较小,但两侧毛刺宽度对这两个参数比较敏感,磨粒顶锥角和磨粒刃口半径增大,毛刺宽度也随之增加,其中磨粒刃口半径的影响更为明显。 展开更多
关键词 镍基高温合金 磨粒磨削 有限元分析 两侧毛刺 预测模型
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结构化表面软性磨粒流精密光整加工方法及其磨粒流动力学数值分析 被引量：47
9
作者 计时鸣 唐波 +3 位作者 谭大鹏 宫斌 袁巧玲 潘艳 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第15期178-184,共7页
提出一种基于软性磨粒流的模具结构化表面无工具精密光整加工新方法,通过在被加工的结构化表面附近配置约束模块,使结构化表面成为一条截面几何形状可设计的约束流道的内壁面,利用液固两相软性磨粒流在约束流道内的湍流壁面效应实现对... 提出一种基于软性磨粒流的模具结构化表面无工具精密光整加工新方法,通过在被加工的结构化表面附近配置约束模块,使结构化表面成为一条截面几何形状可设计的约束流道的内壁面,利用液固两相软性磨粒流在约束流道内的湍流壁面效应实现对约束流道内壁面的微力微量切削,从而克服光整加工工具难以接触结构化表面的困难,完成对结构化表面的无工具化精密光整加工。基于液固两相流体耦合理论,建立面向结构化表面精密加工的约束流道内液固两相磨粒流动力学模型,利用标准k-ε湍流模型和离散相模型相结合的求解方法,以环形截面约束流道为研究对象,选择不同的约束模块配合参数,对流道内压力/速度分布及湍流动能进行数值分析研究,通过该数值分析方法,可以观察约束流道进口压力、入口与出口截面尺寸的相对变化等工艺参数对湍流形态的影响,为研究软性磨粒流湍流形态调控的基本规律和磨粒流特性提供一种理论工具。 展开更多
关键词 结构化表面 精密光整加工 软性磨粒流 数值模拟
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陶瓷磨削的表面/亚表面损伤 被引量：14
10
作者 邓朝晖 张璧 +2 位作者 周志雄 任莹晖 刘建 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期61-71,共11页
磨削是目前工程陶瓷的主要加工方法 ,本文主要对国内外在陶瓷磨削后工件表面 /亚表面损伤 (主要是微裂纹和表面残余应力 )方面所作的研究成果进行了总结、分析和讨论 ,提出了一些有待研究的问题及其研究思路 .同时就作者所承担项目“纳... 磨削是目前工程陶瓷的主要加工方法 ,本文主要对国内外在陶瓷磨削后工件表面 /亚表面损伤 (主要是微裂纹和表面残余应力 )方面所作的研究成果进行了总结、分析和讨论 ,提出了一些有待研究的问题及其研究思路 .同时就作者所承担项目“纳米结构材料精密磨削及其预报”研究中的临界砂轮磨粒切深 (dc)和被磨工件临界损伤深度 Cr(临界中位裂纹长度 )的预测模型进行了分析 ,并建立了临界砂轮磨粒切深 (dc)理论模型 . 展开更多
关键词 陶瓷磨削 工程陶瓷 金刚石砂轮磨削 表面/亚表面损伤 临界砂轮磨粒切深 临界裂纹长度 微裂纹
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用切线法数控加工高次非球面 被引量：17
11
作者 于化东 顾莉栋 +3 位作者 朴承镐 耿振野 于正林 轩洋 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期354-359,共6页
论述了切线法数控加工非球面的新原理,详细分析了实施该原理的三种可行的加工方法,即以工件轴为回转中心的成形方法、以磨轮轴上磨轮的几何中心Q点为回转中心的成形方法和以磨轮轴上M点为回转中心的成形方法,并建立了3种成形方法的轨迹... 论述了切线法数控加工非球面的新原理,详细分析了实施该原理的三种可行的加工方法,即以工件轴为回转中心的成形方法、以磨轮轴上磨轮的几何中心Q点为回转中心的成形方法和以磨轮轴上M点为回转中心的成形方法,并建立了3种成形方法的轨迹成形数学模型。根据非球面加工性能的要求、保证机床构件精度的难易、机床动态特性的合理性和机床结构的合理性等问题考虑,确定了其中一种最合理的成形方法,即以磨轮轴上的M点为回转中心的成形方法。 展开更多
关键词 机床 非球面机械加工 切线法 数字控制
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TC4-DT钛合金磨削表面特性及其摩擦磨损性能 被引量：15
12
作者 胥军 卢文壮 +3 位作者 王晗 朱延松 黄群超 左敦稳 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期567-573,共7页
钛合金是一种典型难磨削加工材料,磨削表面易出现烧伤、裂纹等热损伤。本文开展了TC4-DT钛合金磨削实验,通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、显微硬度仪、金相显微镜及球-盘摩擦磨损实验仪研究了其表面特性及摩擦磨损性能... 钛合金是一种典型难磨削加工材料,磨削表面易出现烧伤、裂纹等热损伤。本文开展了TC4-DT钛合金磨削实验,通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、显微硬度仪、金相显微镜及球-盘摩擦磨损实验仪研究了其表面特性及摩擦磨损性能。结果表明:低速磨削表面质量好,摩擦磨损性能较基体略提高;当砂轮线速度为80 m/s时,磨削表面质量良好,摩擦系数为0.38,较基体降低40%;而砂轮线速度为100 m/s时,磨削表面出现严重烧伤、网状裂纹。因此选择合理的高速磨削工艺可避免烧伤、裂纹等热损伤缺陷,并可有效改善表面摩擦磨损性能;磨削表面干摩擦磨损机制为磨粒磨损、粘着磨损和剥层磨损。 展开更多
关键词 TC4-DT钛合金 磨削 表面特性 摩擦磨损 磨损机制
原文传递
磨粒建模方法与切削过程仿真研究 被引量：18
13
作者 宿崇 许立 +1 位作者 李明高 马纪军 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2130-2135,共6页
针对砂轮表面上磨粒形状不规则、尺寸不确定的几何特征,研究了模拟实际磨粒的几何建模方法。采用随机空间平面切分正六面体的方法构建了具有实际磨粒几何特征的不规则多面体结构磨粒。基于LS-DYNA软件,采用流固耦合有限元法模拟了不规... 针对砂轮表面上磨粒形状不规则、尺寸不确定的几何特征,研究了模拟实际磨粒的几何建模方法。采用随机空间平面切分正六面体的方法构建了具有实际磨粒几何特征的不规则多面体结构磨粒。基于LS-DYNA软件,采用流固耦合有限元法模拟了不规则多面体结构磨粒的切削过程。分析切削过程中工件材料的应力分布规律与切削变形规律,得出结论:工件材料的加工应力主要集中在与磨粒切削刃及棱角接触的区域;切屑沿磨粒挤压前面向上流动,并于挤压面法向方向上流出;磨粒挤压前角的增大有利于切屑的形成。利用陶瓷立方氮化硼(CBN)砂块进行了磨粒划擦试验,试验结果证实了磨粒切削仿真结果的准确性。 展开更多
关键词 磨削 磨粒 建模 切削仿真 流固耦合
原文传递
二维超声磨削纳米氧化锆陶瓷的磨削力特性研究 被引量：23
14
作者 闫艳燕 栗成杰 +1 位作者 赵波 马辉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1270-1274,共5页
对纳米氧化锆陶瓷在二维超声磨削条件下的磨削力进行了理论分析与实验研究,并与相同磨削参数下的普通磨削方式的磨削力进行了比较和分析。研究表明:与普通磨削相比,二维超声磨削可获得椭螺线式的加工轨迹,大大减小了平均磨削力,扩大了... 对纳米氧化锆陶瓷在二维超声磨削条件下的磨削力进行了理论分析与实验研究,并与相同磨削参数下的普通磨削方式的磨削力进行了比较和分析。研究表明:与普通磨削相比,二维超声磨削可获得椭螺线式的加工轨迹,大大减小了平均磨削力,扩大了纳米陶瓷的塑性加工域,表面质量得到明显的改善。 展开更多
关键词 超声振动 精密磨削 磨削力 纳米陶瓷 氧化锆陶瓷
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多种约束流道环境下的软性磨粒流流场特性 被引量：9
15
作者 计时鸣 池永为 +3 位作者 谭大鹏 唐波 李琛 付有志 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期71-77,F0003,共8页
为了解决软性磨粒流加工中工件表面特定加工区域材料去除的难题,提出了一种通过改变约束模块结构控制约束流道内流场的方法。基于标准k-ε湍流模型和Mixture两相流模型,建立了面向液-固两相软性磨粒流湍流流型分析的动力学模型。以波浪... 为了解决软性磨粒流加工中工件表面特定加工区域材料去除的难题,提出了一种通过改变约束模块结构控制约束流道内流场的方法。基于标准k-ε湍流模型和Mixture两相流模型,建立了面向液-固两相软性磨粒流湍流流型分析的动力学模型。以波浪形和矩形2种约束流道为具体模拟仿真对象,研究软性磨粒流流经2种约束流道过程中压力、速度等工艺参数。研究结果表明:简单流道内的湍流动能小于复杂流道内的湍动能,因此在流道内加入约束模块可提高湍流的紊乱程度;流道加工表面的静压力、动压力在波浪形约束模块作用下比在矩形约束模块的作用下流道性能有所提高,同时在波浪形流道内可根据约束形状形成明显的压力差值;加入不同形状的约束模块改变流道横截面积,可以改变加工表面压力、速度、磨粒入射角等工艺参数,并且能够获得更加明显的小涡流以提高加工精度。数值模拟结果为软性磨粒流加工工艺参数的选择提供了依据并部分通过试验得到验证。 展开更多
关键词 湍流模型 数值方法 动力学模型 软性磨粒流 约束模块 Mixture模型 边界层
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单晶硅超精密磨削过程的分子动力学仿真 被引量：24
16
作者 郭晓光 郭东明 +1 位作者 康仁科 金洙吉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期46-50,共5页
对内部无缺陷的单晶硅超精密磨削过程进行了分子动力学仿真,从原子空间角度观察了微量磨削过程,解释了微观材料去除、表面形成和亚表面损伤机理,并分析了磨削过程中的磨削力和磨削能量消耗。研究表明:磨削过程中,在与磨粒接触的硅表面... 对内部无缺陷的单晶硅超精密磨削过程进行了分子动力学仿真,从原子空间角度观察了微量磨削过程,解释了微观材料去除、表面形成和亚表面损伤机理,并分析了磨削过程中的磨削力和磨削能量消耗。研究表明:磨削过程中,在与磨粒接触的硅表面原子受到磨粒的挤压和剪切发生变形,堆积在磨粒的前方,当贮存在变形晶格中的应变能超过一定值时,硅的原子键断裂,即完成了材料的去除;随着磨粒的运动,磨粒前下方的硅晶格在磨粒的压应力作用下晶格被打破,形成了非晶层,非晶层不断向前向深处扩展,造成了单晶硅亚表面的损伤;同时部分非晶层原子在压应力的作用下与已加工表层断裂的原子键结合,重构形成已加工表面变质层。 展开更多
关键词 超精密磨削 分子动力学仿真 加工机理
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结构化流道环境下不同颗粒浓度的磨粒群分布及其动力学特性 被引量：7
17
作者 计时鸣 钟佳奇 +2 位作者 谭大鹏 池永为 李琛 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期45-53,F0002,共10页
结构化表面流道内,由于流体相的驱动作用,磨粒与磨粒之间、磨粒与壁面之间产生相互碰撞,从而壁面不断受到冲击力和摩擦力而发生磨损。该文基于液-固两相流体耦合理论,利用欧拉-欧拉多相流模型中的mixture模型和Realizablek-ε湍流模型对... 结构化表面流道内,由于流体相的驱动作用,磨粒与磨粒之间、磨粒与壁面之间产生相互碰撞,从而壁面不断受到冲击力和摩擦力而发生磨损。该文基于液-固两相流体耦合理论,利用欧拉-欧拉多相流模型中的mixture模型和Realizablek-ε湍流模型对V型纹理半环形截面流道内液-固两相流在不同颗粒浓度下运行时的壁面湍流效应进行了数值模拟,计算了流场中湍流速度及湍动性能等参数。模拟结果表明:V型纹理的流道有利于涡流的产生,因此可以通过配置V型纹理的约束模块来提高湍流的紊乱程度;随着颗粒浓度的增大,在一定范围内磨粒流的速度逐渐增大,磨粒流的湍动能逐渐减小,磨粒体积分数的波动振幅越来越小;颗粒浓度的选择应适当,不同的颗粒浓度可以产生不同的磨粒流综合性能和颗粒分布效果。 展开更多
关键词 磨粒 动力学 数值方法 结构化表面 精密加工 颗粒浓度
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纳米磨削过程中分子动力学计算机仿真实验 被引量：17
18
作者 林滨 韩雪松 +2 位作者 于思远 林彬 陈锡让 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 2000年第5期652-656,共5页
采用分子动力学方法 ,建立磨粒和工件的原子模型 ,从分子和原子空间角度观察微量磨削过程的磨削能量消耗、应力状态、磨削力和磨削温度等 ,并解释了微观材料去除和表面形成机理 .研究表明 :晶格重构原子与一部分非晶层原子堆积在磨粒的... 采用分子动力学方法 ,建立磨粒和工件的原子模型 ,从分子和原子空间角度观察微量磨削过程的磨削能量消耗、应力状态、磨削力和磨削温度等 ,并解释了微观材料去除和表面形成机理 .研究表明 :晶格重构原子与一部分非晶层原子堆积在磨粒的前上方 ,由于磨粒不断前移最终形成磨屑而实现材料去除 ;由于磨粒不断前移 ,处在磨粒前下方面的非晶层原子在压应力的作用下与已加工表面层断裂的原子键结合重构形成已加工表面变质层 ;变质层由内外两层组成 ,最外层是非晶层 。 展开更多
关键词 纳米磨削 分子动力学 仿真实验 计算机应用
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磨削温度场的研究现状与发展趋势 被引量：14
19
作者 王霖 秦勇 +3 位作者 刘镇昌 葛培琪 孙建国 高伟 《工具技术》 北大核心 2002年第6期7-10,共4页
综述了磨削温度场研究的历史、现状和发展趋势 ,介绍了有限元法和计算机仿真技术在磨削温度场研究中的作用。
关键词 研究现状 发展趋势 磨削温度场 有限元法 计算机仿真
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超声空化对软性磨粒流切削效率和质量的影响 被引量：17
20
作者 计时鸣 陈凯 +1 位作者 谭大鹏 郑晨亮 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期82-90,共9页
为提高软性磨粒流切削的效能,研究了利用超声空化作用加快材料去除的方法。在分析磨粒抛光试验和计算流体动力学仿真结果的基础上,提出并验证磨粒碰撞壁面的动能是影响切削效率主要因素的假设;根据对超声空化气泡溃灭,及其在外围水域中... 为提高软性磨粒流切削的效能,研究了利用超声空化作用加快材料去除的方法。在分析磨粒抛光试验和计算流体动力学仿真结果的基础上,提出并验证磨粒碰撞壁面的动能是影响切削效率主要因素的假设;根据对超声空化气泡溃灭,及其在外围水域中冲击波形成与传播的研究结果,分析气泡溃灭在推动磨粒改变其动能时所起的增强湍流效果的作用。在此基础上搭建了超声辅助磨粒流试验装置,以表面覆有氧化层的硅片为试验对象,根据其表面氧化层的去除情况,分析超声空化对硅片表面材料去除能力的影响,并在磨粒流加工无氧化层硅片表面的试验中,观察到超声空化对磨粒流切削的显著影响。验证了超声空化能使磨粒流中的磨粒的动能发生改变,从而起到提高切削效率和提高表面质量的作用,以期为超声波作用下磨粒流加工工艺的改进提供参考。 展开更多
关键词 超声 空化 磨削 软性磨粒流 三相流 磨粒运动
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