噴砂嘴廣泛應(yīng)用于機械、石油、化工、汽車、船舶和冶金等行業(yè),是進行各種表面強化、表面噴涂、表面清洗、表面改性和噴射切割等機械設(shè)備上的關(guān)鍵部件之一,同時也是主要耐磨易損部件。目前在噴砂處理中,陶瓷噴砂嘴應(yīng)用較為廣泛,其主要失效形式為沖蝕磨損。通過研究陶瓷噴砂嘴的沖蝕磨損,為有效地控制和減少沖蝕磨損造成的損耗,提高噴砂嘴的使用壽命具有重要意義。 本文從噴砂處理工藝的具體生產(chǎn)實際出發(fā),通過研究磨料的運動方式,根據(jù)碰撞定義與分類,確定了磨料碰撞噴砂嘴屬于低速碰撞。根據(jù)噴槍和噴砂嘴的具體結(jié)構(gòu),建立了單粒子沖蝕磨損模型,并進行了噴砂嘴材料受力的理論分析,結(jié)合材料磨損性能和沖蝕機理等方面的研究,運用有限元分析軟件對噴砂嘴內(nèi)部磨料顆粒的運動進行模擬,通過分析磨料顆粒與噴砂嘴內(nèi)壁的碰撞行為,進行噴砂嘴應(yīng)力分析,并充分考察各因素對沖蝕磨損的影響。 運用有限元軟件作為研究手段,對特定結(jié)構(gòu)和材料的噴砂嘴進行了有限元模擬。并且以SiC磨粒沖蝕B4C陶瓷靶板為例,結(jié)合脆性材料的沖蝕特性,驗證了此類有限元模型的有效性。研究了沖蝕角對沖蝕磨損率的影響,從系統(tǒng)能量的角度分析模型的的局部應(yīng)力、能量分布情況,再現(xiàn)了...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 陶瓷噴砂嘴沖蝕磨損研究現(xiàn)狀
        1.2.2 有限元法相關(guān)研究
        1.2.3 沖蝕磨損的有限元法研究
    1.3 本課題研究的目的、意義及主要研究內(nèi)容
        1.3.1 研究的目的及意義
        1.3.2 本課題研究主要內(nèi)容
第2章 噴砂嘴沖蝕磨損模型
    2.1 陶瓷材料沖蝕理論
    2.2 陶瓷噴砂嘴沖蝕磨損模型研究
    2.3 影響沖蝕磨損的因素的研究
        2.3.1 沖蝕條件的影響
        2.3.2 磨料性能的影響
        2.3.3 噴砂嘴材料性能對沖蝕磨損的影響
        2.3.4 其它影響因素研究
    2.4 本章小結(jié)
第3章 陶瓷噴砂嘴沖蝕過程應(yīng)力分析
    3.1 噴砂設(shè)備及工作原理
    3.2 磨料顆粒對噴砂嘴內(nèi)壁的碰撞研究
        3.2.1 碰撞的定義及分類
        3.2.2 磨料顆粒對噴砂嘴內(nèi)壁的碰撞
    3.3 單粒子沖蝕磨損物理模型
    3.4 噴砂嘴受力分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 噴砂嘴沖蝕過程應(yīng)力有限元分析
    4.1 軟件選擇及特點
        4.1.1 ANSYS/LS-DYNA 簡介
        4.1.2 ANSYS/LS-DYNA 求解過程介紹
    4.2 有限元模型建立及網(wǎng)格劃分
        4.2.1 有限元模型建立
        4.2.2 材料參數(shù)確定
        4.2.3 接觸選擇設(shè)定
        4.2.4 加載、約束和初速度設(shè)定
    4.3 模型求解及分析
        4.3.1 模型求解設(shè)置
        4.3.2 材料失效準(zhǔn)則及沖蝕磨損率估計
        4.3.3 模型求解分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 陶瓷噴砂嘴沖蝕磨損影響因素的研究
    5.1 磨粒沖蝕速度對沖蝕磨損率的影響
    5.2 沖蝕角度對沖蝕磨損率的影響
    5.3 磨料粒度對沖蝕磨損率的影響
    5.4 磨料硬度對沖蝕磨損率的影響
    5.5 尖角粒子沖蝕磨損研究
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
附錄
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：4009678