本文關(guān)鍵詞：磨料高壓水射流切割關(guān)鍵技術(shù)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：磨料高壓水射流技術(shù)是于20世紀(jì)初新興起的一門學(xué)科，以其高效率，無污染，無熱變形，切面光滑等獨(dú)特的切割優(yōu)點(diǎn)廣泛運(yùn)用于治金、機(jī)械、造船、建筑和軍工等行業(yè)的金屬材料加工中。然而在實(shí)際運(yùn)用中，還存在許多不足之處，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： (1)工人在操作設(shè)備過程中，噪聲甚大，甚至有時(shí)尖銳刺耳，這嚴(yán)重影響到工人的工作情緒，也威脅到工人的身心健康； (2)在鋼板的切割過程中，噴嘴磨損嚴(yán)重，更換頻繁，加工成本進(jìn)而提高； (3)切割較厚鋼鐵材料時(shí)，工作壓力的提高引起了較為明顯的壓力脈動(dòng)，這嚴(yán)重影響了切割質(zhì)量，降低了相關(guān)零部件的使用壽命； (4)對(duì)鋼材加工時(shí)產(chǎn)生的滯后、回?fù)衄F(xiàn)象所引起的切縫質(zhì)量下降等問題，其工作參數(shù)的最優(yōu)化，是本領(lǐng)域一技術(shù)難題。 本文以超高壓后混合式磨料水射流切割系統(tǒng)為研究對(duì)象，首先對(duì)噪聲產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行了理論分析，主要研究射流湍流噪聲和氣蝕噪聲，并提出了降低壓力脈動(dòng)和改進(jìn)噴嘴結(jié)構(gòu)來降噪的方法。 其次，建立了后混式磨料噴嘴流場(chǎng)的可視化模型，用Fluent軟件求解噴嘴內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的速度，根據(jù)速度場(chǎng)分布，討論了影響磨料速度的主要影響因素，結(jié)果表明，混合腔長度、聚焦管長度及錐角都存在一個(gè)最優(yōu)值，從降低磨料噴嘴磨損、減小噴嘴能量損失的角度來看，應(yīng)該調(diào)整混合腔內(nèi)錐角到合理值。 接著分析了增壓系統(tǒng)中的壓力脈動(dòng)，并通過MATLAB中的動(dòng)態(tài)仿真工具軟件包SIMULINK對(duì)其進(jìn)行建模仿真。從仿真來看可以看出，超高壓發(fā)生系統(tǒng)中的壓力脈動(dòng)與工作壓力、增壓比、蓄能器容積、換向時(shí)間之間有明顯的關(guān)系。通過對(duì)增壓系統(tǒng)壓力脈動(dòng)的分析，為以后增壓器超高壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)提供了參考。 最后，基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提出了后混式磨料水射流工作速度參數(shù)的預(yù)測(cè)方案，訓(xùn)練并驗(yàn)證了該網(wǎng)絡(luò)模型的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：磨料高壓水射流 噪聲 噴嘴結(jié)構(gòu) 壓力脈動(dòng) 速度預(yù)測(cè)
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG664
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 磨料高壓水射流技術(shù)簡介10-13
• 1.2 磨料水射流國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)13-16
• 1.2.1 國內(nèi)外關(guān)于水射流噪聲的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 磨料水射流數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展15
• 1.2.3 磨料水射流切割技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)15-16
• 1.3 本文的研究內(nèi)容16-18
• 第2章 磨料高壓水射流噪聲的理論研究18-25
• 2.1 磨料高壓水射流的流動(dòng)特性和噪聲機(jī)理18
• 2.2 水射流流場(chǎng)及其基本參數(shù)18-20
• 2.2.1 水射流外流場(chǎng)的結(jié)構(gòu)18-19
• 2.2.2 水射流的基本參數(shù)19
• 2.2.3 液體流動(dòng)的基本方程19-20
• 2.3 水射流湍流噪聲20-22
• 2.4 水射流噴射氣蝕噪聲22-23
• 2.5 噪聲影響因素23-24
• 2.5.1 射流速度23
• 2.5.2 壓力脈動(dòng)23-24
• 2.5.3 噴嘴結(jié)構(gòu)24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 第3章 后混式磨料水射流噴嘴流場(chǎng)的分析25-37
• 3.1 磨料噴嘴磨損嚴(yán)重的原因26-28
• 3.1.1 能量損失原因26-27
• 3.1.2 能量損失系數(shù)與流量系數(shù)27-28
• 3.2 后混式磨料噴嘴的流場(chǎng)仿真分析28-31
• 3.2.1 兩相流的理論研究模型28
• 3.2.3 后混式磨料噴嘴的運(yùn)動(dòng)特性分析28-30
• 3.2.4 仿真模型的建立及參數(shù)設(shè)置30-31
• 3.3 結(jié)果分析31-35
• 3.3.1 不同錐角對(duì)磨料噴嘴出口速度的影響31-33
• 3.3.2 不同混合腔長度對(duì)應(yīng)的磨料出口速度33-34
• 3.3.3 不同聚焦管長度對(duì)應(yīng)的磨料出口速度34-35
• 3.4 本章小結(jié)35-37
• 第4章 超高壓水射流切割系統(tǒng)壓力脈動(dòng)控制37-52
• 4.1 超高壓系統(tǒng)工作原理及壓力波動(dòng)原因37-39
• 4.1.1 超高壓系統(tǒng)的工作原理37-38
• 4.1.2 往復(fù)式增壓器原理及優(yōu)點(diǎn)38-39
• 4.2 系統(tǒng)壓力脈動(dòng)的原因分析39
• 4.3 建立增壓器系統(tǒng)中的數(shù)學(xué)方程及仿真模型39-44
• 4.3.1 液壓油流過電磁換向閥時(shí)流量方程建模39-40
• 4.3.2 雙增壓缸的流量連續(xù)性方程建模40-41
• 4.3.3 雙增壓缸的平衡方程建模41
• 4.3.4 雙增壓缸活塞桿腔的流量連續(xù)性方程建模41-42
• 4.3.5 蓄能器穩(wěn)壓方程建模42-44
• 4.4 基于 SIMULINK 的水射流動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真44-45
• 4.5 仿真結(jié)果分析45-49
• 4.6 超高壓系統(tǒng)的改進(jìn)49-51
• 4.7 本章小結(jié)51-52
• 第5章 后混式磨料水射流 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)速度預(yù)測(cè)模型52-67
• 5.1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)及 MATLAB 實(shí)現(xiàn)52-53
• 5.1.1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于速度預(yù)測(cè)的優(yōu)勢(shì)52
• 5.1.2 BP 網(wǎng)絡(luò)的 MATLAB 實(shí)現(xiàn)52-53
• 5.2 基于 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的磨料水射流切割模型的建立53-54
• 5.2.1 問題提出53-54
• 5.2.2 模型輸入輸出參數(shù)的確定54
• 5.3 鋼板切割實(shí)驗(yàn)的研究54-59
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>55
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置55-59
• 5.4 基于 BP 網(wǎng)絡(luò)的切割模型訓(xùn)練及速度檢測(cè)59-66
• 5.4.1 BP 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練流程59
• 5.4.2 訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)的獲取59-60
• 5.4.3 網(wǎng)絡(luò)模型程序設(shè)計(jì)60-62
• 5.4.4 網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練結(jié)果62-63
• 5.4.5 網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)性能檢測(cè)63-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 第6章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 總結(jié)67
• 6.2 展望67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 附錄 1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文73-74
• 詳細(xì)摘要74-78

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 侯健,韓育禮;超高壓磨料水射流切割系統(tǒng)試驗(yàn)研究[J];兵工學(xué)報(bào);2000年03期

2 何澤軍;;磨料水射流切割半導(dǎo)體材料的研究[J];裝備制造技術(shù);2009年06期

3 趙永贊,吳玉厚,富大偉,趙民,王海波;后混合磨料水射流切割石材的特性[J];河北理工學(xué)院學(xué)報(bào);2002年02期

4 雷玉勇;宋清俊;楊桂林;賈強(qiáng);邱剛;馬超;;基于SIMULINK的水射流動(dòng)態(tài)特性仿真[J];機(jī)床與液壓;2007年04期

5 陳光明;;超高壓水射流切割技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用[J];機(jī)床與液壓;2008年10期

6 楊林,唐川林,張鳳華,雷玉勇;基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的磨料水射流切割加工模型[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2004年02期

7 宋擁政，溫效康，梁志強(qiáng);磨料水射流的切割機(jī)制[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);1997年03期

8 劉小健,俞濤;一種新型磨料射流切割技術(shù)的研究試驗(yàn)[J];機(jī)械制造;2005年02期

9 王海蘭,陸劍波;采用蓄能器吸收壓力脈動(dòng)的回路配置與分析[J];流體傳動(dòng)與控制;2004年02期

10 宋勝偉,趙存友;磨料射流切割技術(shù)[J];煤礦機(jī)械;2004年06期

  本文關(guān)鍵詞：磨料高壓水射流切割關(guān)鍵技術(shù)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：303632