本文關(guān)鍵詞：微細(xì)電火花加工間隙流場(chǎng)及其數(shù)值模擬研究　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近年來(lái),電火花加工,因其解決了很多難于加工材料和復(fù)雜零件的加工問(wèn)題,已廣泛應(yīng)用于加工制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域:航空航天、機(jī)械電子、精密儀器、汽車輕工等。電火花加工主要靠?jī)蓸O間的放電能量對(duì)工件進(jìn)行蝕除,其放電間隙中的環(huán)境復(fù)雜,不可控因素較多,而在微細(xì)加工中放電間隙中的狀態(tài)對(duì)加工結(jié)果影響較大。通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型對(duì)電火花放電通道進(jìn)行研究,在節(jié)約成本的前提下,可預(yù)測(cè)電火花的加工效果,為進(jìn)一步控制加工精度提高加工效率提供參考。本文建立了電火花放電通道的數(shù)值模型,采用PIC(Particle in Cells)的方法模擬放電通道內(nèi)電子和離子的運(yùn)動(dòng)。電火花放電通道中的等離子體用模擬粒子代替。在仿真過(guò)程中,電子根據(jù)場(chǎng)致電子發(fā)射原理由左邊界發(fā)出,在放電通道內(nèi)電子不斷與中性粒子碰撞,當(dāng)發(fā)生電離碰撞時(shí)即有離子產(chǎn)生。采用FDTD(Finite Difference Time Domain)方法求解泊松方程得到計(jì)算空間的電勢(shì)分布狀態(tài),采用線性差值的方法求出計(jì)算空間內(nèi)各粒子受力;粒子的運(yùn)動(dòng)滿足牛頓第二定律方程。在PIC程序中加入蒙特卡洛碰撞,模擬放電間隙內(nèi)粒子間的碰撞過(guò)程。仿真得出計(jì)算域內(nèi)電子、離子的運(yùn)動(dòng)相圖,粒子密度分布以及粒子的能量分布,計(jì)算出電火花放電陰極與陽(yáng)極間蝕除的比例關(guān)系,通過(guò)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證了PIC-MCC(Monte Carlo Collision)程序的正確性。通過(guò)對(duì)比得出:等離子體模擬的方法能夠解釋火花放電過(guò)程中的很多物理現(xiàn)象,PIC-MCC程序能準(zhǔn)確的模擬電極間的能量損耗。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG661

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本文編號(hào)：1350621