本文關(guān)鍵詞：軟固結(jié)磨粒群的應(yīng)力群積效應(yīng)及磨粒磨損研究

  更多相關(guān)文章： 軟固結(jié)氣壓砂輪 離散單元法 軟球模型 接觸力網(wǎng) 磨粒磨損 砂輪自轉(zhuǎn)速度ω 下壓量d 磨損形式

【摘要】：模具行業(yè)在現(xiàn)代社會中具有非常重要的作用,為了提高模具的使用性能和壽命,激光表面強(qiáng)化技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。然而在提高模具性能的同時,也給模具的加工帶來了難度。對于自由曲面的光整加工,剛性研磨工具難以與工件曲面形成良好的面接觸,加工精密表面不但質(zhì)量不穩(wěn)定且加工效率低。本人所在課題組提出了軟固結(jié)磨粒氣壓砂輪光整加工技術(shù)以解決上述問題。本文在軟固結(jié)氣壓砂輪現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,對軟固結(jié)磨粒群的接觸力網(wǎng)進(jìn)行了分析,然后利用離散元軟件對接觸力網(wǎng)進(jìn)行了仿真,最后分析了軟固結(jié)磨粒的磨損形式和機(jī)理。本文主要內(nèi)容有以下幾個方面： (1)介紹了離散元中最常用的硬球模型和軟球模型。然后描述了硬球模型的碰撞模型、顆粒運動方程以及基于硬球模型的顆粒離散元模擬流程圖。最后根據(jù)軟球模型建立了軟固結(jié)磨粒群加工時的法向接觸模型、切向接觸模型和滾動接觸模型。 (2)力鏈?zhǔn)悄チＨ簝?nèi)部受力變形以及能量耗散的主要原因,分析了軟固結(jié)磨粒群接觸力網(wǎng)及應(yīng)力群積效應(yīng),并通過仿真和實驗驗證了軟固結(jié)磨粒群的接觸力大于游離磨粒的接觸力。 (3)軟固結(jié)磨粒群在磨削時能受到橡膠基體的柔性支撐,其磨削特性既不同于砂帶,也不同于游離磨粒。然而氣壓砂輪有效加工的時間很短,磨損情況較為嚴(yán)重。針對這一情況,本文分析了軟固結(jié)磨粒群磨粒的磨損過程及磨損機(jī)理,通過實驗分析了氣壓砂輪自轉(zhuǎn)速度ω、下壓量d及磨粒種類等對氣壓砂輪磨損過程的影響規(guī)律,并對不同種類磨粒的磨損表面形式進(jìn)行了觀測。結(jié)果表明：軟固結(jié)磨粒磨損可以分為初期磨損階段、正常磨損階段和嚴(yán)重磨損階段；磨粒的磨損隨著氣壓砂輪自轉(zhuǎn)速度ω和下壓量d的增大而變得嚴(yán)重,但是當(dāng)氣壓砂輪自轉(zhuǎn)速度ω增加到某一定的值時,磨粒的磨損反而會下降。 本文研究成果對利用軟固結(jié)磨粒氣壓砂輪進(jìn)行光整加工具有一定的應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：軟固結(jié)氣壓砂輪 離散單元法 軟球模型 接觸力網(wǎng) 磨粒磨損 砂輪自轉(zhuǎn)速度ω 下壓量d 磨損形式
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH117;TG743
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 課題的來源10
• 1.2 論文研究背景及研究意義10-12
• 1.3 模具加工方法研究現(xiàn)狀12-17
• 1.3.1 磨削加工技術(shù)12-13
• 1.3.2 研磨加工技術(shù)13-14
• 1.3.3 拋光加工技術(shù)14-17
• 1.4 密集顆粒系統(tǒng)內(nèi)的接觸力網(wǎng)17-18
• 1.5 磨損機(jī)理分析的現(xiàn)狀18-19
• 1.6 論文的主要研究內(nèi)容19-22
• 第2章 軟固結(jié)磨粒群離散元模型研究22-34
• 2.1 前言22-23
• 2.2 硬球模型理論23-27
• 2.2.1 碰撞模型23-25
• 2.2.2 硬球模型的顆粒運動方程25
• 2.2.3 基于硬球模型的顆粒離散元模擬流程圖25-27
• 2.3 軟球模型理論27-33
• 2.3.1 法向接觸模型28-29
• 2.3.2 切向接觸模型29-30
• 2.3.3 滾動接觸模型30-31
• 2.3.4 基于軟球模型的磨粒離散元模擬流程圖31-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第3章 磨粒群接觸力網(wǎng)分析及仿真34-46
• 3.1 前言34
• 3.2 軟固結(jié)磨粒群特性分析34-36
• 3.3 密集顆粒系統(tǒng)的特性分析36-37
• 3.3.1 軟固結(jié)磨粒群的接觸力網(wǎng)36
• 3.3.2 力鏈壓曲變形和能量耗散36-37
• 3.4 軟固結(jié)磨粒群的數(shù)值模擬及實驗對比37-45
• 3.4.1 接觸力網(wǎng)的數(shù)值模擬37-43
• 3.4.2 軟固結(jié)磨粒與游離磨粒的光整加工對比實驗43-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第4章 軟固結(jié)磨粒群磨損研究46-52
• 4.1 前言46
• 4.2 氣壓砂輪磨粒磨損的基本形式46-48
• 4.2.1 物理磨損47-48
• 4.2.2 化學(xué)磨損48
• 4.3 磨損期的劃分48-49
• 4.4 磨削參數(shù)對砂輪磨損的影響49-50
• 4.4.1 高聚物粘結(jié)劑49
• 4.4.2 氣壓砂輪自轉(zhuǎn)速度ω49
• 4.4.3 下壓量d49-50
• 4.4.4 磨粒種類50
• 4.5 本章小結(jié)50-52
• 第5章 軟固結(jié)磨粒群磨粒磨損實驗52-64
• 5.1 前言52
• 5.2 軟固結(jié)氣壓砂輪磨粒群磨損實驗52-63
• 5.2.1 軟固結(jié)氣壓砂輪加工平臺52-53
• 5.2.2 軟固結(jié)磨粒群氣壓砂輪的制作方法53-54
• 5.2.3 軟固結(jié)氣壓砂輪的磨損期54-56
• 5.2.4 粘結(jié)劑對磨粒群磨損形式的影響56-59
• 5.2.5 氣壓砂輪自轉(zhuǎn)速度ω對磨粒群磨損的影響59-60
• 5.2.6 下壓量d對磨粒群磨損的影響60-61
• 5.2.7 不同磨粒種類對磨粒群磨損的影響61-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 第6章 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 論文的主要內(nèi)容64
• 6.2 未來工作展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70-72
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：943920