在金屬表面加工出一定尺寸的非光滑形態(tài)表面微織構(gòu)可大幅提高產(chǎn)品性能,如耐高溫、耐摩擦、耐腐蝕、提高承載能力等,該類結(jié)構(gòu)有望被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械、航空航天、機(jī)械工程等多個(gè)領(lǐng)域。氣膜屏蔽微細(xì)電解加工法可用于金屬表面微織構(gòu)的加工,其原理為利用氣膜對(duì)間隙電解液范圍的約束、電解液特性的改變和電場屏蔽等作用,控制電解液使其聚焦于工具電極正對(duì)工件的區(qū)域內(nèi),使材料溶解集中于工件表面特定區(qū)域。論文針對(duì)氣膜屏蔽微細(xì)電解加工材料動(dòng)態(tài)成形演變規(guī)律及實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究,主要工作包括:（1）基于電解加工和氣膜屏蔽微細(xì)電解加工原理,從機(jī)理上揭示了氣膜屏蔽微細(xì)電解加工中動(dòng)態(tài)流場的流動(dòng)特性,并分析氣膜作用下間隙多物理場相互作用機(jī)制及其對(duì)材料去除的影響規(guī)律,建立起與氣膜屏蔽微細(xì)電解加工較吻合的動(dòng)態(tài)成形演變規(guī)律數(shù)學(xué)模型,同時(shí)搭建了氣膜屏蔽微細(xì)電解加工實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),為后續(xù)的模擬仿真及加工實(shí)驗(yàn)提供了理論依據(jù)及實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。（2）采用計(jì)算機(jī)仿真軟件模擬分析層流、湍流兩相流工況下電化學(xué)射流加工和氣膜屏蔽微細(xì)電解加工間隙內(nèi)氣液分布、電解液速度、加工電壓、加工間隙、間隙電導(dǎo)率和溫度等耦合參數(shù)下工件表面動(dòng)態(tài)成形演變規(guī)律,并進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,模擬誤差控制... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

自然界中幾種表面微織構(gòu)

第 1 章 緒 論.1.2 表面微織構(gòu)的工程應(yīng)用微生摩擦學(xué)屬于機(jī)械仿生范疇，是機(jī)械學(xué)科、材料學(xué)科、生命學(xué)科等多學(xué)科交叉滲的產(chǎn)物。圖 1-2 (a) 為高爾夫球表面的圓形凹坑，其可以大大降低在空氣中飛行所受的氣動(dòng)阻力，同時(shí)也提高了高爾夫球的升力。AOKI等[11]發(fā)現(xiàn)高爾夫球圖 1-1 的飛行度不僅與自身材料有關(guān)，更與分布在其表面的不均勻非光滑凹坑密切相關(guān)。鯊魚皮泳[12]的核心在于表面粗糙的V形褶皺表面，它高度模仿鯊魚在水中高速游動(dòng)時(shí)的表面結(jié)，這種表面可以大大降低水與人體之間的黏性摩擦力，使人的游泳速度大幅度提升如 1-2 (b)；研究表明，這種泳衣可以減少 3%的阻力。

(c) 刀具表面微織構(gòu) (d) 微型凈化機(jī)器人圖 1-3 微織構(gòu)的應(yīng)用.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀.2.1 金屬表面微織構(gòu)加工技術(shù)研究現(xiàn)狀鑒于金屬表面微織構(gòu)的重要性和應(yīng)用的日益廣泛，該類結(jié)構(gòu)的制造技術(shù)引起了國科學(xué)界和工程界的共同關(guān)注。由于涉及材料種類、加工要求以及應(yīng)用條件不同，這織構(gòu)的加工任務(wù)不是由某一項(xiàng)技術(shù)單獨(dú)完成的，而是由許多技術(shù)共同承擔(dān)。目前采加工方法主要有LIGA技術(shù)[20]、微細(xì)電火花加工[21-22]、激光加工法[23-24]、電子束/離刻蝕[25]、磨料水射流加工[26]、微細(xì)銑削加工[27-28]、壓印技術(shù)[29]、電解加工技術(shù)[30-31]等些方法各具所長，構(gòu)成了金屬微織構(gòu)加工技術(shù)群，承擔(dān)著豐富多樣的微細(xì)制造任務(wù)一種制造技術(shù)都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，也有其局限性。LIGA技術(shù)是一種基于X射線光科技術(shù)的MEMS加工技術(shù)，由多道工序組成，可以三維微器件的大批量生產(chǎn)。LIGA技術(shù)可以加工出有較大高寬比和很高精度的微織品，且加工溫度較低，使得它在微傳感器、微執(zhí)行器、微光學(xué)器件及其它微織構(gòu)產(chǎn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]表面微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)材料疏水及防冰性能影響研究[J]. 陳凱,王強(qiáng),孫婷,游敏,夏祖西.  化工新型材料. 2017(10)
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博士論文
[1]表面織構(gòu)與合金化改善密封材料摩擦學(xué)性能研究[D]. 萬軼.南京理工大學(xué) 2008

碩士論文
[1]刻蝕法制備SiC/Al復(fù)合材料超疏水/超疏油表面試驗(yàn)研究[D]. 包曉慧.河南理工大學(xué) 2016
[2]軟刻蝕用母模板的聚焦離子束刻蝕技術(shù)制備研究[D]. 秦美霞.西南科技大學(xué) 2015
[3]電解加工的電解液池溫度分布及控制方法[D]. 常園園.西安工業(yè)大學(xué) 2013
[4]預(yù)焙鋁電解槽電解溫度預(yù)測模型的研究[D]. 姚明星.中南大學(xué) 2011
[5]基于LevelSet方法的自由面數(shù)值模擬研究[D]. 劉威.南京航空航天大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3033473