【摘要】：超聲珩磨加工過程中會產(chǎn)生強(qiáng)烈的聲空化現(xiàn)象,近壁空泡潰滅會產(chǎn)生高速微型射流,沖擊材料表面造成變形損傷.為探究空泡潰滅微射流的沖擊特性及其對壁面材料的作用,選用sph-fem方法,建立微射流沖擊壁面模型,進(jìn)行仿真分析,并設(shè)計超聲珩磨諧振系統(tǒng)空化試驗.結(jié)果表明:微射流沖擊壁面后形成高速側(cè)向射流,且其最大速度可達(dá)到?jīng)_擊速度的1.593倍,高速側(cè)向射流對材料產(chǎn)生剪切作用;微射流沖擊中后期射流中部粒子在激波作用下反向運動向上凸起;微射流沖擊后壁面產(chǎn)生直徑約8μm,深約0.173μm的微型凹坑,凹坑邊緣有材料隆起,射流邊緣沖擊效應(yīng)最強(qiáng);試驗中單微射流沖擊下產(chǎn)生的凹坑直徑在6~12μm之間,與仿真分析結(jié)果一致.
[Abstract]:In the process of ultrasonic honing, strong acoustic cavitation will occur, and the collapse of near-wall cavitation will result in high speed micro-jet, which will impact the surface of materials and cause deformation and damage. In order to investigate the impact characteristics of cavitation collapse micro jet and its effect on wall materials, the sph-fem method was used to establish the model of micro jet impinging on the wall, and the simulation analysis was carried out, and the cavitation test of ultrasonic honing resonance system was designed. The results show that the micro-jet impinges on the wall to form a high-speed lateral jet, and its maximum velocity can reach 1.593 times of the impact velocity, and the high-speed lateral jet has shear effect on the material. In the middle and late stage of the micro-jet impingement, the central particles of the jet move upward in reverse motion under the action of shock wave, and the wall surface of the micro-jet impinges about 8 渭 m in diameter and 0.173 渭 m deep. The edge of the crater has a material bulge, and the impingement effect of the jet edge is the strongest. The diameter of the crater produced by single micro jet impingement is between 6 渭 m and 12 渭 m, which is consistent with the simulation results.
【作者單位】： 中北大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51275490) 中北大學(xué)研究生科技立項資助項目(20151211)
【分類號】：TG580.67;TB559

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本文編號：2178739