【摘要】：磨料水射流拋光加工是在磨料水射流切割基礎(chǔ)上演變而來(lái)的一種新型特種加工方法,相比于傳統(tǒng)的機(jī)械拋光技術(shù)以及許多當(dāng)代拋光技術(shù),磨料水射流是唯一的一種冷加工方法,具有無(wú)工具磨損、無(wú)污染、反作用力小、加工柔性高、工件不會(huì)產(chǎn)生熱變形等優(yōu)越性。而且,傳統(tǒng)的拋光加工技術(shù)在加工細(xì)長(zhǎng)管、異型曲面等復(fù)雜零部件時(shí),因其拋光頭無(wú)法觸及,導(dǎo)致其加工難度大,甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)拋光處理。因此,有必要對(duì)磨料水射流拋光加工技術(shù)進(jìn)行深入研究。本文基于液固兩相流模型和流體仿真數(shù)學(xué)模型,通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)等手段分別探討了磨料水射流沖蝕工件的噴嘴內(nèi)外流場(chǎng),磨料水射流拋光工藝參數(shù)對(duì)工件表面質(zhì)量的影響規(guī)律,并在傳統(tǒng)的優(yōu)化方法基礎(chǔ)上引進(jìn)人工智能算法對(duì)拋光加工參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)磨料水射流液固二相流基本特性研究�；谏淞髁黧w理論、小孔口射流及射流邊界層基礎(chǔ)理論,探究了磨料水射流液固二相流的基本特性、水射流及磨料水射流的主要特征參數(shù),重點(diǎn)探討了磨料水射流中水射流和磨料射流分別對(duì)目標(biāo)靶件的作用力,分析了磨料水射流沖蝕破壞去除材料的過(guò)程及材料去除機(jī)理;(2)基于流體仿真數(shù)學(xué)模型的磨料水射流沖蝕仿真分析。利用Fluent軟件數(shù)值模擬分析了水射流噴嘴外部流場(chǎng),探討了水射流噴嘴外部流體的流動(dòng)特性,對(duì)比了純水射流和磨料射流在相同條件下沖蝕工件時(shí)的速度、體積、壓力及壁面剪切力分布特征,并通過(guò)沖蝕鋼板、生物陶瓷的對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證,進(jìn)行了磨料水射流沖蝕噴嘴內(nèi)外流場(chǎng)的仿真分析,研究了變角度、變靶距及變壓力下的磨料水射流沖蝕噴嘴外流場(chǎng)的速度、壓力及壁面剪切力分布特征,并在相同條件下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)初步驗(yàn)證;(3)磨料水射流拋光工藝參數(shù)對(duì)工件表面質(zhì)量的影響研究�；谀チ纤淞鲯伖怃摪鍖�(shí)驗(yàn),探討了磨料水射流拋光工藝參數(shù)(射流初始?jí)毫�、噴嘴橫移速度、噴射角度、靶距、磨料流量、橫向進(jìn)給量)對(duì)工件表面加工質(zhì)量的影響,通過(guò)正交試驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的極差及方差分析,找到了拋光參數(shù)最優(yōu)組合和各參數(shù)對(duì)表面粗糙度的影響率占比,通過(guò)響應(yīng)面回歸分析,建立了拋光工件后表面粗糙度的預(yù)測(cè)模型,并探討了拋光工藝參數(shù)間的交互作用,最后對(duì)拋光工藝參數(shù)響應(yīng)面尋優(yōu)求解;(4)基于整合的ANN-GPS-SA磨料水射流拋光工藝參數(shù)優(yōu)化�；贐P算法的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),建立了磨料水射流拋光鋼板BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型,并利用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了預(yù)測(cè)模型的有效性,在響應(yīng)面分析及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的基礎(chǔ)上結(jié)合人工智能算法(SA,模擬退火算法;GPS,遺傳模式搜索算法)對(duì)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,然后通過(guò)整合的ANN,SA和GPS(ANN-SA-GPS)技術(shù)對(duì)參數(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化,得到了最小表面粗糙度值對(duì)應(yīng)的最佳工藝參數(shù)組合,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,最后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、回歸預(yù)測(cè)模型結(jié)果、SA、GPS及ANN-SA-GPS優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了評(píng)價(jià)對(duì)比分析。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG580.692

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2394336