采用傳統(tǒng)的拋光方法對(duì)鈦合金人工關(guān)節(jié)球頭曲面進(jìn)行表面處理,拋光精度和效率低、易變形、表面易損傷、存在邊緣效應(yīng)等局限性。鑒于此,本文從磨料水射流基本理論及射流拋光材料的去除機(jī)理出發(fā),對(duì)比分析了不同工藝參數(shù)對(duì)射流沖蝕流場(chǎng)的影響,探究了工藝參數(shù)對(duì)鈦合金試件表面質(zhì)量的影響規(guī)律,建立了磨料水射流拋光工件的表面質(zhì)量預(yù)測(cè)模型并優(yōu)化了工藝參數(shù)。具體如下:(1)磨料水射流理論分析及材料去除機(jī)理研究。分析了射流的結(jié)構(gòu)、基本參數(shù)及射流的基本原理,確定了噴嘴的最優(yōu)形狀;結(jié)合工件表面的受力分析,對(duì)磨料射流拋光工件材料的去除機(jī)理進(jìn)行研究,結(jié)果表明:磨料射流拋光工件時(shí)材料的去除機(jī)制是沖擊和剪切兩種形式共同作用的結(jié)果。(2)工藝參數(shù)對(duì)射流沖蝕流場(chǎng)影響的對(duì)比分析。建立了射流拋光的流場(chǎng)域模型,分析了界面的壓力分布與速度分布情況,得到了沖蝕過(guò)程中兩者所占比重;分析了射流參數(shù)及加工參數(shù)對(duì)流場(chǎng)的影響,得到了磨料粒徑、磨料濃度、射流壓力、沖蝕角度、沖蝕靶距對(duì)沖蝕界面壓力場(chǎng)和速度場(chǎng)的影響規(guī)律。(3)工藝參數(shù)對(duì)拋光工件表面質(zhì)量的影響研究。設(shè)計(jì)了單因素影響實(shí)驗(yàn),得到了粒徑、濃度、壓力、靶距和角度對(duì)拋光工件表面粗糙度及表面硬度的影響規(guī)律;... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 背景及意義
        1.1.1 背景介紹
        1.1.2 課題研究意義
    1.2 水射流技術(shù)概述
        1.2.1 水射流及水射流分類
        1.2.2 磨料水射流
        1.2.3 磨料射流拋光技術(shù)及特點(diǎn)
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鈦合金拋光研究現(xiàn)狀
        1.3.2 水射流技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 磨料射流拋光研究現(xiàn)狀
    1.4 課題工作內(nèi)容
第二章 磨料水射流相關(guān)理論與機(jī)理研究
    2.1 流體力學(xué)基本理論
        2.1.1 流體動(dòng)力學(xué)方程
        2.1.2 孔口流動(dòng)基本理論
    2.2 水射流理論基礎(chǔ)
        2.2.1 射流結(jié)構(gòu)
        2.2.2 射流基本參數(shù)
    2.3 水射流拋光去除機(jī)理
        2.3.1 磨料沖蝕過(guò)程中的受力分析
        2.3.2 材料去除機(jī)理研究
        2.3.3 單磨粒去除作用力模型
    2.4 本章小結(jié)
第三章 磨料水射流沖蝕流場(chǎng)分析
    3.1 FLUENT仿真實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)
        3.1.1 仿真模型的簡(jiǎn)化與建立
        3.1.2 建模及求解條件設(shè)定
        3.1.3 仿真參數(shù)及方案設(shè)計(jì)
    3.2 磨料射流沖蝕流場(chǎng)分析
    3.3 射流參數(shù)對(duì)沖蝕區(qū)域流場(chǎng)的影響分析
        3.3.1 磨料粒徑對(duì)沖蝕區(qū)域流場(chǎng)的影響
        3.3.2 磨料濃度對(duì)沖蝕區(qū)域流場(chǎng)的影響
        3.3.3 射流壓力對(duì)沖蝕區(qū)域流場(chǎng)的影響
    3.4 加工參數(shù)對(duì)沖蝕區(qū)域流場(chǎng)的影響分析
        3.4.1 沖蝕靶距對(duì)沖蝕區(qū)域流場(chǎng)的影響
        3.4.2 沖蝕角度對(duì)沖蝕區(qū)域流場(chǎng)的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 工藝參數(shù)對(duì)表面質(zhì)量影響規(guī)律探究
    4.1 實(shí)驗(yàn)條件及實(shí)驗(yàn)方案
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及試樣制作
        4.1.2 表面質(zhì)量的檢測(cè)與評(píng)定
        4.1.3 實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.2 工藝參數(shù)對(duì)表面質(zhì)量的影響分析
        4.2.1 磨料粒徑對(duì)表面質(zhì)量的影響
        4.2.2 磨料濃度對(duì)表面質(zhì)量的影響
        4.2.3 射流壓力對(duì)表面質(zhì)量的影響
        4.2.4 沖蝕靶距對(duì)表面質(zhì)量的影響
        4.2.5 沖蝕角度對(duì)表面質(zhì)量的影響
    4.3 參數(shù)對(duì)拋光質(zhì)量的影響顯著性分析
        4.3.1 因素水平及實(shí)驗(yàn)方案
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及極差分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 表面質(zhì)量預(yù)測(cè)模型建立及工藝參數(shù)優(yōu)化
    5.1 磨料射流拋光曲面與平面對(duì)比
    5.2 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方案
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及方案
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果
    5.3 基于響應(yīng)面的表面質(zhì)量預(yù)測(cè)模型
        5.3.1 預(yù)測(cè)模型建立及可靠性驗(yàn)證
        5.3.2 預(yù)測(cè)模型參數(shù)顯著性檢驗(yàn)
        5.3.3 工藝參數(shù)交互對(duì)表面質(zhì)量的影響分析
    5.4 基于GA遺傳算法的工藝參數(shù)優(yōu)化研究
        5.4.1 GA遺傳算法概念
        5.4.2 多目標(biāo)優(yōu)化基本理論
        5.4.3 工藝參數(shù)優(yōu)化及驗(yàn)證
    5.5 本章小結(jié)
主要結(jié)論與展望
    主要結(jié)論
    展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 :作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]磨料水射流拋光不銹鋼工件表面質(zhì)量的研究[J]. 宋岳干,宋丹路,張文利.  電加工與模具. 2016(06)
[7]高溫合金和鈦合金材料的橡膠輪數(shù)控拋光試驗(yàn)[J]. 陳宇飛,崔偉,李勛,陳志同,李秀琴.  航空制造技術(shù). 2015(S2)
[8]基于磨料水射流的陶瓷材料車削加工[J]. 武美萍,繆小進(jìn),苗新剛,葉建友.  機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2015(06)
[9]磨料射流表面拋光研究綜述[J]. 陳逢軍,唐宇,苗想亮,尹韶輝.  表面技術(shù). 2015(11)
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[2]硬脆材料曲面的磨料水射流拋光技術(shù)研究[D]. 車翠蓮.山東大學(xué) 2011
[3]微磨料漿體射流的流體特性及其拋光模具鋼研究[D]. 羅武生.廣東工業(yè)大學(xué) 2011
[4]磨料水射流拋光技術(shù)研究[D]. 李兆澤.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[5]精密磨料水射流加工硬脆材料沖蝕機(jī)理及拋光技術(shù)研究[D]. 朱洪濤.山東大學(xué) 2007

碩士論文
[1]TC4鈦合金離子拋光工藝及機(jī)理研究[D]. 畢永琛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]磨料水射流拋光加工工藝參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 陳正雄.江南大學(xué) 2017
[3]微溝槽低黏度磨粒流拋光工藝研究[D]. 苗想亮.湖南大學(xué) 2017
[4]連續(xù)加砂前混合磨料水射流系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李良偉.重慶大學(xué) 2017
[5]磨料水射流玉石拋光系統(tǒng)研制與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 宋雨軒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016



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