本文關鍵詞：葉片砂帶磨拋過程仿真研究

  更多相關文章： 葉片 磨拋過程仿真 法向磨拋力 磨拋溫度 參數(shù)優(yōu)化

【摘要】：作為汽輪機的關鍵部件，葉片在高溫高壓下頻繁承受較大負載，為了滿足工程實際的需要，對其型面輪廓精度和表面質量有著嚴苛的要求。砂帶磨拋工藝可保證葉片型面的輪廓精度和較高的表面質量，提高葉片加工效率。葉片砂帶磨拋過程仿真技術的應用，不僅可以預測葉片砂帶磨拋加工過程，還可以明確實驗方向，優(yōu)化磨拋加工參數(shù)。 本文結合國家自然基金重點項目“葉片復雜曲面集成制造新原理與新工藝實現(xiàn)”課題，基于新型串并混聯(lián)葉片磨拋樣機，對葉片砂帶磨拋機理、砂帶法向磨拋力預測與磨拋參數(shù)優(yōu)化進行了研究，最終獲得準確的磨拋加工模擬和適合樣機的最優(yōu)磨拋參數(shù)。 構建了砂帶磨粒的模型，建立了單顆磨粒磨拋厚度和磨拋力的理論計算模型。分析砂帶磨拋過程中葉片上的溫度場，明確各溫度間的數(shù)值關系。以單顆磨粒磨拋機理為基礎，通過數(shù)學模型對葉片砂帶磨拋機理進行分析。 采用塑性有限元法模擬單顆磨粒磨拋過程，依據(jù)葉片砂帶磨拋特點確定仿真前處理，分析引入溫度和時間因素的單顆磨粒磨拋機理。對不同磨拋參數(shù)下的磨拋過程進行模擬，預測出各磨拋參數(shù)下單顆磨粒磨拋力和磨拋點溫度的變化曲線，獲取各磨拋參數(shù)對單顆磨粒磨拋力及熱性能的影響規(guī)律。 以磨拋表面粗糙度與材料去除率數(shù)學計算模型構建評價函數(shù)，應用粒子群算法對評價函數(shù)進行優(yōu)化，迭代出同時滿足小磨拋表面粗糙度和大材料去除率的砂帶速度和工件速度。以單顆磨粒磨拋力理論計算模型為基礎建立砂帶磨拋力理論計算模型，明確影響砂帶磨拋法向力的主要因素。 基于新型串并混聯(lián)葉片磨拋樣機，分別構建砂帶磨拋力和磨拋溫度測量系統(tǒng)。通過單因素實驗，得出各磨拋參數(shù)對砂帶磨拋力和工件表面溫度的影響規(guī)律，通過規(guī)律的一致性驗證仿真的正確性。通過正交實驗，應用多元線性回歸法修正經(jīng)驗公式的系數(shù)，并驗證其回歸方程的顯著性，，建立新型串并混聯(lián)葉片磨拋樣機的法向磨拋力經(jīng)驗公式，獲得適合樣機恒壓力工具系統(tǒng)的最優(yōu)磨拋參數(shù)。
【關鍵詞】：葉片 磨拋過程仿真 法向磨拋力 磨拋溫度 參數(shù)優(yōu)化
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK263.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-13
• 第1章 緒論13-21
• 1.1 課題研究背景及意義13-16
• 1.1.1 課題研究背景13-15
• 1.1.2 課題研究意義15-16
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀16-20
• 1.2.1 砂帶磨拋仿真國內外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.2 切削參數(shù)優(yōu)化國內外研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3 論文主要研究內容20-21
• 第2章 葉片砂帶磨拋機理分析21-41
• 2.1 單顆磨粒磨拋機理21-28
• 2.1.1 磨粒微觀形態(tài)22-24
• 2.1.2 磨粒模型建立24-25
• 2.1.3 單顆磨粒磨拋厚度25-28
• 2.2 葉片砂帶磨拋機理28-32
• 2.2.1 砂帶上磨粒分布28-29
• 2.2.2 不同加工方式下葉片模型簡化29-32
• 2.3 葉片砂帶磨拋區(qū)力分析32-36
• 2.3.1 單顆磨粒磨拋力32-36
• 2.3.2 葉片砂帶磨拋力36
• 2.4 葉片砂帶磨拋熱分析36-40
• 2.4.1 葉片砂帶磨拋熱37
• 2.4.2 葉片砂帶磨拋溫度37-38
• 2.4.3 葉片上溫度場分布38-40
• 2.5 本章小結40-41
• 第3章 單顆磨粒磨拋過程仿真分析41-63
• 3.1 單顆磨粒磨拋過程仿真前處理41-48
• 3.1.1 幾何模型建立42-43
• 3.1.2 網(wǎng)格劃分43-44
• 3.1.3 材料定義44-46
• 3.1.4 物體空間位置與仿真試驗參數(shù)確立46-47
• 3.1.5 仿真算法及其參數(shù)選取47-48
• 3.2 單顆磨粒磨拋過程仿真后處理48-51
• 3.2.1 單顆磨粒磨拋過程幾何模擬48
• 3.2.2 單顆磨粒磨拋過程數(shù)值模擬48-51
• 3.3 磨拋仿真數(shù)據(jù)處理51-54
• 3.3.1 異常數(shù)據(jù)剔除51-52
• 3.3.2 數(shù)據(jù)去噪52-54
• 3.4 單顆磨粒磨拋力熱性能研究54-61
• 3.4.1 單顆磨粒磨拋仿真試驗設計54-56
• 3.4.2 不同磨拋參數(shù)對單顆磨粒磨拋力熱性能的影響56-61
• 3.5 本章小結61-63
• 第4章 砂帶磨拋參數(shù)優(yōu)化63-75
• 4.1 砂帶磨拋參數(shù)優(yōu)化64-68
• 4.1.1 砂帶磨拋參數(shù)多目標優(yōu)化數(shù)學模型64-66
• 4.1.2 砂帶磨拋參數(shù)粒子群算法優(yōu)化結果66-68
• 4.2 砂帶法向磨拋力優(yōu)化68-73
• 4.2.1 砂帶法向磨拋力理論計算68-70
• 4.2.2 法向磨拋力修正系數(shù) K70-73
• 4.3 本章小結73-75
• 第5章 砂帶磨拋力熱性能實驗75-87
• 5.1 砂帶磨拋力熱性能實驗方案設計75-79
• 5.1.1 砂帶磨拋力熱性能測試系統(tǒng)構建75-77
• 5.1.2 砂帶磨拋力數(shù)據(jù)采集處理77-78
• 5.1.3 砂帶磨拋溫度數(shù)據(jù)采集處理78-79
• 5.2 砂帶磨拋力熱性能實驗結果及分析79-83
• 5.2.1 砂帶磨拋力測量實驗79-81
• 5.2.2 砂帶磨拋溫度測量實驗81-83
• 5.3 砂帶磨拋力經(jīng)驗公式系數(shù)修正83-85
• 5.3.1 磨拋力測量正交實驗設計83-84
• 5.3.2 多元線性回歸法修正經(jīng)驗公式系數(shù)84-85
• 5.4 本章小結85-87
• 第6章 結論與展望87-89
• 參考文獻89-95
• 致謝95

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃云;王福明;許慶順;周文;;強力砂帶磨削的研究現(xiàn)狀與應用[J];工具技術;2007年11期

2 韋聯(lián);周利平;;基于Deform 3D的金屬車削過程仿真[J];工具技術;2010年08期

3 張夢元;楊文玉;朱大虎;張海洋;;基于Abaqus的砂帶磨削單磨粒建模與仿真[J];工具技術;2014年02期

4 鄧朝暉，劉祿祥，秦玉忠，楊曉軍，羅重常;強力砂帶平面磨削溫度分布的有限元分析及試驗研究[J];湖南大學學報(自然科學版);1994年05期

5 郭衛(wèi),趙栓峰;基于神經(jīng)網(wǎng)絡和粒子群算法的切削參數(shù)現(xiàn)場實時優(yōu)化[J];機床與液壓;2005年10期

6 羅重常,廖紅兵,許世良,劉祿祥;接觸板式平面砂帶磨削溫度的試驗研究[J];磨料磨具與磨削;1992年01期

7 劉祿祥,劉建章,羅重常,秦玉忠;接觸輪式強力平面砂帶磨削砂帶磨損試驗研究[J];磨料磨具與磨削;1994年02期

8 王君明;葉人珍;湯漾平;賓鴻贊;;單顆磨粒的平面磨削三維動態(tài)有限元仿真[J];金剛石與磨料磨具工程;2009年05期

9 王斌;施朝健;;多邊形近似曲線的基于排序選擇的拆分合并算法[J];計算機輔助設計與圖形學學報;2006年08期

10 郝園;黃雪梅;張磊安;王金川;;一種基于分裂合并的多邊形逼近算法[J];機械設計與制造;2013年06期

本文編號：1122943