微小孔類零件在航空航天、醫(yī)療設(shè)備、汽車制造、模具制造等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。但由于微小孔零件孔徑過小,傳統(tǒng)的拋光技術(shù)很難對其內(nèi)表面進(jìn)行有效的拋光,磨料流研拋技術(shù)由于其良好的流動性和一致性可用于對微小孔零件內(nèi)表面的光整加工。因此,研究磨料流研拋技術(shù)對微小孔類零件性能的提升有著極其重要的工程應(yīng)用價值及學(xué)術(shù)意義。本文基于離散元的方法對磨料流研拋微小孔進(jìn)行了數(shù)值分析并進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)研究。通過分析磨粒運(yùn)動和分布特性,探究磨粒對壁面的磨損作用,從不同入口速度、磨料濃度和不同磨粒粒徑對固液兩相進(jìn)行CFD-DEM數(shù)值分析,獲得流體動壓、湍流動能、速度和磨粒速度、動能、總能等參數(shù)的分布和變化規(guī)律,探討流體和磨粒對壁面磨損效果的影響,揭示流體和磨粒之間的相互作用規(guī)律,闡明磨料流研拋微小孔壁面磨損機(jī)理。通過磨料流研拋微小孔正交試驗(yàn)研究,得到拋光前后工件表面粗糙度和表面形貌,試驗(yàn)結(jié)果表明,小孔原始表面粗糙度Ra值由1.044μm經(jīng)磨料流拋光后表面粗糙度Ra值可降低至0.196μm,通過極差分析和方差分析獲得磨料流研拋微小孔最佳工藝組合,確定了加工參數(shù)的對拋光效果影響的顯著性,通過觀察微小孔表面微觀形貌分析壁面磨損... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 磨料流研拋技術(shù)概述
    1.3 磨料流研拋技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 磨料流研拋技術(shù)國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 磨料流研拋技術(shù)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 離散元技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 離散元技術(shù)國外研究現(xiàn)狀
        1.4.2 離散元技術(shù)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.5 課題來源和主要研究內(nèi)容
        1.5.1 課題來源
        1.5.2 主要研究內(nèi)容
    1.6 本章小結(jié)
第二章 磨料流技術(shù)理論分析及離散元理論
    2.1 流體運(yùn)動的描述方法
        2.1.1 拉格朗日描述法
        2.1.2 歐拉描述法
    2.2 流體運(yùn)動的基本方程
        2.2.1 連續(xù)性方程
        2.2.2 動量方程
        2.2.3 能量方程
    2.3 固相磨粒在液相中受力分析
    2.4 離散元素法的基本原理和力學(xué)模型
        2.4.1 離散元法的基本原理
        2.4.2 顆粒模型
        2.4.3 顆粒接觸模型
        2.4.4 顆粒碰撞模型
    2.5 本章小結(jié)
第三章 磨料流研拋微小孔壁面磨損機(jī)理理論分析
    3.1 磨粒磨損
        3.1.1 磨料流研拋壁面磨粒磨損機(jī)理
        3.1.2 影響磨粒磨損的因素
    3.2 沖蝕磨損機(jī)理
    3.3 磨料流去毛刺倒圓角機(jī)理
        3.3.1 磨料流研拋微小孔孔口倒圓角機(jī)理
        3.3.2 磨料流研拋微小孔去毛刺機(jī)理
    3.4 本章小結(jié)
第四章 磨料流研拋微小孔壁面磨損機(jī)理離散元數(shù)值分析
    4.1 CFD-DEM耦合原理
    4.2 仿真模型的建立與網(wǎng)格劃分
    4.3 邊界條件和初始條件
    4.4 磨料流研拋微小孔壁面磨損機(jī)理離散元數(shù)值分析
        4.4.1 磨粒運(yùn)動分析與壁面磨損機(jī)理
        4.4.2 入口速度對磨料流研拋微小孔壁面磨損的影響
        4.4.3 磨料濃度對磨料流研拋微小孔壁面磨損的影響
        4.4.4 磨粒粒徑對磨料流研拋微小孔壁面磨損的影響
        4.4.5 不同孔徑對磨料流研拋微小孔壁面磨損的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 磨料流研拋微小孔試驗(yàn)研究
    5.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與試驗(yàn)加工參數(shù)的選取
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)方案步驟
        5.1.2 試驗(yàn)工件的選取
        5.1.3 試驗(yàn)參數(shù)選取
        5.1.4 拋光液的配置
    5.2 磨料流研拋微小孔試驗(yàn)結(jié)果分析
        5.2.1 微小孔內(nèi)表面光柵檢測
        5.2.2 微小孔表面形貌檢測及壁面磨損機(jī)理分析
        5.2.3 微小孔表面粗糙度檢測
        5.2.4 正交試驗(yàn)極差與方差分析
        5.2.5 正交試驗(yàn)回歸分析
    5.3 不同孔徑的微小孔拋光試驗(yàn)研究
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間取得成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微小孔電火花-電解復(fù)合加工基礎(chǔ)研究[J]. 張彥,朱荻,徐正揚(yáng).  機(jī)械工程學(xué)報. 2018(01)
[2]AISI 4340鋼干滑動摩擦磨損特性研究[J]. 馬紅帥,梁國星,呂明,黃永貴,韓陽.  摩擦學(xué)學(xué)報. 2018(01)
[3]CFD-DEM模擬顆粒形狀對流化床二元顆粒混合特性的影響[J]. 王力軍,韋光超,段叔平,徐凌鋒.  過程工程學(xué)報. 2017(04)
[4]固液兩相磨粒流研拋工藝優(yōu)化及質(zhì)量影響[J]. 李俊燁,胡敬磊,董坤,王震,周立賓,張心明.  光學(xué)精密工程. 2017(06)
[5]基于DEM的流化床氣固兩相流瞬態(tài)數(shù)值模擬與驗(yàn)證[J]. 施衛(wèi)東,張鈴杰,周嶺,陸偉剛.  排灌機(jī)械工程學(xué)報. 2017(05)
[6]金屬增材制造格柵零件磨粒流拋光[J]. 高航,李世寵,付有志,魏海波,彭燦,王宣平.  航空學(xué)報. 2017(10)
[7]三相旋流拋光磨粒運(yùn)動的測量與微氣泡補(bǔ)償[J]. 計(jì)時鳴,余昌利,趙軍.  光學(xué)精密工程. 2017(04)
[8]介觀尺度下磨料濃度對磨粒流加工質(zhì)量的影響[J]. 李俊燁,喬澤民,楊兆軍,張心明.  吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2017(03)
[9]基于超聲波激振強(qiáng)化的軟性磨粒流光整加工模擬與試驗(yàn)研究[J]. 計(jì)時鳴,李軍,譚大鵬.  機(jī)械工程學(xué)報. 2016(21)
[10]基于離散元方法的顆粒材料緩沖性能及影響因素分析[J]. 季順迎,樊利芳,梁紹敏.  物理學(xué)報. 2016(10)

博士論文
[1]軟性磨粒流近壁區(qū)域微切削機(jī)理及其控制方法研究[D]. 李琛.浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[2]磨料流加工技術(shù)的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 宋桂珍.太原理工大學(xué) 2010
[3]深微孔電火花加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄭新毅.大連理工大學(xué) 2010

碩士論文
[1]微小孔磨粒流拋光機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 郭成宇.吉林大學(xué) 2016
[2]固—液兩相磨粒流中對于顆粒碰撞結(jié)構(gòu)化表面的研究[D]. 王嘉琦.浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[3]液—粒兩相強(qiáng)制環(huán)流內(nèi)孔表面光整加工裝置設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 倪有強(qiáng).太原理工大學(xué) 2010



本文編號：3438741