發(fā)布時(shí)間：2023-03-26 14:58

　　電解加工技術(shù)具備可加工各種難切削金屬材料、無機(jī)械切削力等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),是航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)葉片型面、整體葉盤、炮管膛線、深小孔和異形槽等領(lǐng)域的主要加工手段。然而,電解加工復(fù)雜的工藝過程和較低的成形精度,給鈦合金等難切削材料、復(fù)雜形狀工件的制造增加了難度。因此,根據(jù)電解加工中電場(chǎng)、流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和結(jié)構(gòu)場(chǎng)的相互作用關(guān)系,對(duì)多物理場(chǎng)耦合模型和影響加工精度的工藝參數(shù)進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究,實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)優(yōu)化、提高電解加工精度是十分必要的。本文基于氣液兩相流理論對(duì)型面電解加工多場(chǎng)耦合模型及工藝參數(shù)優(yōu)化的若干問題進(jìn)行了深入的分析和研究,主要研究?jī)?nèi)容包括了以下幾個(gè)方面:(1)計(jì)算了電解液中的氣泡率。分析了電解加工中氫氣產(chǎn)生的過程及其在加工間隙中的運(yùn)動(dòng)特性,基于氣液兩相流理論和Euler-Euler雙流體模型,建立了電解加工氣液兩相流模型,通過設(shè)置邊界條件,求解了湍流電解液中氣泡率的二維分布。(2)計(jì)算了加工間隙中電解液的溫度分布。考慮邊界層較低流速對(duì)傳熱的顯著影響,提出了用SST模型計(jì)算湍流電解液速度分布,同時(shí)計(jì)及了氣泡對(duì)電解液密度和熱導(dǎo)率的影響,通過分析電解加工過程中產(chǎn)生的熱量及其傳遞過程,建立了電解加工溫度場(chǎng)...

【文章頁數(shù)】：155 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 電解加工技術(shù)的原理及特點(diǎn)
    1.2 電解加工技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電解加工模型仿真的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 電解加工工藝優(yōu)化的研究現(xiàn)狀
    1.3 課題的來源與研究意義
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
    1.5 本文研究的總體框架
第二章 電解加工氣液兩相湍流理論
    2.1 電解加工電解液流動(dòng)特性
    2.2 氣液兩相流理論
        2.2.1 氣液兩相流流型
        2.2.2 氣液兩相流模型
    2.3 電解加工氣液兩相湍流模型
        2.3.1 歐拉-歐拉雙流體模型
        2.3.2 氣液兩相湍流模型
        2.3.3 模型邊界條件
    2.4 本章小結(jié)
第三章 電解加工多場(chǎng)耦合模型及解耦方法研究
    3.1 電解加工各物理場(chǎng)數(shù)學(xué)模型
        3.1.1 電場(chǎng)數(shù)學(xué)模型
        3.1.2 溫度場(chǎng)數(shù)學(xué)模型
        3.1.3 結(jié)構(gòu)場(chǎng)數(shù)學(xué)模型
    3.2 基于氣液兩相流的電解加工多場(chǎng)耦合模型
        3.2.1 電解加工多物理場(chǎng)相互關(guān)系
        3.2.2 電解加工多場(chǎng)耦合模型
    3.3 電解加工多場(chǎng)耦合模型解耦方法研究
        3.3.1 電解加工多場(chǎng)耦合模型解耦策略
        3.3.2 電解加工多場(chǎng)耦合模型弱耦合迭代方法
    3.4 本章小結(jié)
第四章 電解加工多場(chǎng)耦合模型仿真及試驗(yàn)研究
    4.1 電解加工多場(chǎng)耦合模型仿真
        4.1.1 幾何模型和仿真參數(shù)
        4.1.2 電解加工多場(chǎng)耦合模型仿真
    4.2 電解加工實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建
        4.2.1 電解液系統(tǒng)及工裝夾具
        4.2.2 溫度檢測(cè)系統(tǒng)
    4.3 仿真與試驗(yàn)結(jié)果分析
        4.3.1 電解液溫度分析
        4.3.2 工件陽極溫度分析
        4.3.3 工件陽極輪廓高度分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 電解加工工藝參數(shù)對(duì)型面加工精度影響規(guī)律研究
    5.1 型面電解加工仿真概述
        5.1.1 型面電解加工模型
        5.1.2 電流密度分布與加工間隙分布
    5.2 工藝參數(shù)對(duì)型面電解加工精度的影響
        5.2.1 加工電壓對(duì)型面電解加工精度的影響
        5.2.2 電解液流速對(duì)型面電解加工精度的影響
        5.2.3 出口壓力對(duì)型面電解加工精度的影響
        5.2.4 進(jìn)給速度對(duì)型面電解加工精度的影響
    5.3 葉片型面電解加工試驗(yàn)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 型面電解加工工藝優(yōu)化研究
    6.1 型面電解加工工藝參數(shù)優(yōu)化模型
        6.1.1 優(yōu)化參數(shù)和目標(biāo)函數(shù)
        6.1.2 優(yōu)化約束條件
    6.2 型面電解加工工藝參數(shù)優(yōu)化方法
        6.2.1 枚舉法
        6.2.2 粒子群算法
    6.3 型面電解加工工藝參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 研究工作總結(jié)
    7.2 研究工作的創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 對(duì)未來工作的展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況



本文編號(hào)：3771176