石油割縫篩管是石油開(kāi)采中必不可少的機(jī)械裝備,其加工質(zhì)量的好壞直接決定石油開(kāi)采率的高低。電火花加工時(shí)無(wú)機(jī)械作用力、加工質(zhì)量高的特點(diǎn)在割縫篩管加工中具有很大的優(yōu)勢(shì)。其加工原理是利用火花之間的脈沖放電產(chǎn)生的高溫從而實(shí)現(xiàn)蝕除金屬的過(guò)程,是電磁力、熱力和流場(chǎng)力共同作用的結(jié)果,因此為了更加準(zhǔn)確的了解電火花加工割縫時(shí)間隙內(nèi)的變化情況,對(duì)不同階段間隙場(chǎng)的研究具有重要意義。本文首先對(duì)目前國(guó)內(nèi)外加工割縫的方式、電火花加工溫度場(chǎng)、流場(chǎng)和電場(chǎng)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,并基于金屬放電產(chǎn)生的高溫蝕除過(guò)程建立了放電點(diǎn)處的溫度場(chǎng)模型,得到了溫度場(chǎng)在放電時(shí)刻小于脈沖寬度時(shí)的變化規(guī)律;通過(guò)設(shè)定不同數(shù)值大小的峰值電流和脈沖寬度,得到了不同時(shí)間段放電凹坑半徑、深度、深徑比和蝕除體積的大小,繪制出變化曲線,得到定性關(guān)系;為了得到定量關(guān)系,利用面心組合設(shè)計(jì)的方式建立了峰值電流和脈沖寬度與蝕除凹坑之間的回歸方程,方便預(yù)測(cè)在給定峰值電流和脈沖寬度下的凹坑尺寸;并利用遺傳算法對(duì)回歸方程進(jìn)行優(yōu)化求解,得到滿足電火花加工條件的最優(yōu)電參數(shù)數(shù)值組合。電火花放電后蝕除掉的工件將作為電蝕產(chǎn)物被拋入到工作液中,而工作液能夠順利排出碎屑是電火花加工質(zhì)量高...

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的來(lái)源
    1.2 課題研究的背景和意義
    1.3 篩管割縫加工方式研究現(xiàn)狀
    1.4 電火花加工溫度場(chǎng)研究現(xiàn)狀
    1.5 電火花加工間隙流場(chǎng)研究現(xiàn)狀
    1.6 電火花加工間隙電場(chǎng)研究現(xiàn)狀
    1.7 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述簡(jiǎn)析
    1.8 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 單脈沖電火花加工放電點(diǎn)溫度場(chǎng)仿真研究
    2.1 引言
    2.2 放電理論模型的建立
        2.2.1 物理模型的建立
        2.2.2 熱源模型的建立
        2.2.3 等離子通道半徑的確定
        2.2.4 極間能量分配系數(shù)的確定
    2.3 放電溫度場(chǎng)仿真前處理設(shè)置
        2.3.1 有限元建模假設(shè)前提
        2.3.2 幾何建模及網(wǎng)格劃分
        2.3.3 材料物性參數(shù)設(shè)置
        2.3.4 邊界條件設(shè)定
    2.4 溫度場(chǎng)仿真結(jié)果分析
        2.4.1 溫度場(chǎng)隨時(shí)間的變化情況
        2.4.2 峰值電流對(duì)蝕除凹坑的影響
        2.4.3 脈沖寬度對(duì)蝕除凹坑的影響
    2.5 基于遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化
        2.5.1 響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.5.2 優(yōu)化模型
    2.6 本章小結(jié)
第3章 電火花割縫加工間隙流場(chǎng)仿真研究
    3.1 引言
    3.2 流場(chǎng)仿真理論基礎(chǔ)
        3.2.1 流場(chǎng)模擬方法的選擇
        3.2.2 湍流模型的選擇
        3.2.3 蝕除物粒子模型簡(jiǎn)介
    3.3 流場(chǎng)仿真模型的建立
        3.3.1 放電間隙估算
        3.3.2 幾何模型建立
        3.3.3 流場(chǎng)網(wǎng)格劃分
        3.3.4 模型邊界條件的設(shè)置
    3.4 流場(chǎng)仿真結(jié)果分析
        3.4.1 沖液方式對(duì)間隙流場(chǎng)的影響
        3.4.2 電極形狀對(duì)間隙流場(chǎng)的影響
        3.4.3 放電間隙對(duì)間隙流場(chǎng)的影響
        3.4.4 加工深度對(duì)間隙流場(chǎng)的影響
        3.4.5 沖液壓力對(duì)間隙流場(chǎng)的影響
        3.4.6 超聲振動(dòng)幅值對(duì)間隙流場(chǎng)的影響
        3.4.7 超聲振動(dòng)頻率對(duì)間隙流場(chǎng)的影響
        3.4.8 流場(chǎng)影響因素的關(guān)聯(lián)性
    3.5 本章小結(jié)
第4章 電火花割縫加工間隙電場(chǎng)仿真研究
    4.1 引言
    4.2 極間電場(chǎng)模型建立
        4.2.1 電場(chǎng)仿真軟件簡(jiǎn)介
        4.2.2 數(shù)學(xué)模型理論分析
        4.2.3 電場(chǎng)模型建立
    4.3 電場(chǎng)仿真結(jié)果分析
        4.3.1 電極形狀對(duì)間隙電場(chǎng)的影響
        4.3.2 脈沖電壓對(duì)間隙電場(chǎng)的影響
        4.3.3 加工間隙對(duì)間隙電場(chǎng)的影響
        4.3.4 顆粒直徑對(duì)間隙電場(chǎng)的影響
        4.3.5 顆粒位置對(duì)間隙電場(chǎng)的影響
        4.3.6 顆粒堆積對(duì)間隙電場(chǎng)的影響
    4.4 混粉加工技術(shù)研究
        4.4.1 混粉加工基本原理
        4.4.2 粉末數(shù)目對(duì)極間電場(chǎng)的影響
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3737770