基于離散相模型的軟性磨粒流精密加工數值模擬.pdf

1、對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形態(tài)的研究。在充分了解湍流作用下磨粒的運行方式和材料去除方式的情況下，可進一步探討湍流流場的調控方法，以適應不同加工條件和加工環(huán)境的需要?；陔x散相模型方法的磨粒流運動模擬是一種簡單、直接、有效且符合實際加工要求的仿真方法。本文主要針對基于離散相模型方法的軟性磨粒流運動仿真進行研究，主要工作如下：
　　 1．從流體力學和接觸力學兩方面入手，在稀釋流簡化模型的基礎上，全面分

2、析了湍流作用下二相磨粒流中磨粒的運動模式以及磨粒在流道壁面形成二體磨損的材料去除模式。分析認為，磨粒在流道中的運動為湍流漩渦所制，應與平流下的磨粒平動相區(qū)別。這一結果為軟性磨粒流加工方法的可行性提供相關理論依據。
　　 2．根據理論研究的結果，提出軟性磨粒流加工中的幾個主要影響參數。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力學基本模型，對磨粒的運動規(guī)律及相關參數進行仿真，論述了流場厚度、顆粒大小、顆粒體積分數等參數在

3、軟性磨粒流加工中的作用方式，從理論與仿真兩方面對軟性磨粒流加工機理進行了探討。
　　 3．針對一個典型的結構化表面，選用適當加工參數建立了離散相仿真模型，采用速度調控的方式，模擬實際加工中流道內部的湍流流場狀態(tài)。仿真結果表明，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系，則可制訂出符合加工需求的磨粒流加工工藝。通過對磨粒軌跡的模姒，證實磨粒流在近壁區(qū)沿流向