石油割縫篩管是石油開采中必不可少的機械裝備,其加工質(zhì)量的好壞直接決定石油開采率的高低。電火花加工時無機械作用力、加工質(zhì)量高的特點在割縫篩管加工中具有很大的優(yōu)勢。其加工原理是利用火花之間的脈沖放電產(chǎn)生的高溫從而實現(xiàn)蝕除金屬的過程,是電磁力、熱力和流場力共同作用的結(jié)果,因此為了更加準確的了解電火花加工割縫時間隙內(nèi)的變化情況,對不同階段間隙場的研究具有重要意義。本文首先對目前國內(nèi)外加工割縫的方式、電火花加工溫度場、流場和電場的研究現(xiàn)狀進行了分析,并基于金屬放電產(chǎn)生的高溫蝕除過程建立了放電點處的溫度場模型,得到了溫度場在放電時刻小于脈沖寬度時的變化規(guī)律;通過設定不同數(shù)值大小的峰值電流和脈沖寬度,得到了不同時間段放電凹坑半徑、深度、深徑比和蝕除體積的大小,繪制出變化曲線,得到定性關(guān)系;為了得到定量關(guān)系,利用面心組合設計的方式建立了峰值電流和脈沖寬度與蝕除凹坑之間的回歸方程,方便預測在給定峰值電流和脈沖寬度下的凹坑尺寸;并利用遺傳算法對回歸方程進行優(yōu)化求解,得到滿足電火花加工條件的最優(yōu)電參數(shù)數(shù)值組合。電火花放電后蝕除掉的工件將作為電蝕產(chǎn)物被拋入到工作液中,而工作液能夠順利排出碎屑是電火花加工質(zhì)量高...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的來源
    1.2 課題研究的背景和意義
    1.3 篩管割縫加工方式研究現(xiàn)狀
    1.4 電火花加工溫度場研究現(xiàn)狀
    1.5 電火花加工間隙流場研究現(xiàn)狀
    1.6 電火花加工間隙電場研究現(xiàn)狀
    1.7 國內(nèi)外文獻綜述簡析
    1.8 主要研究內(nèi)容
第2章 單脈沖電火花加工放電點溫度場仿真研究
    2.1 引言
    2.2 放電理論模型的建立
        2.2.1 物理模型的建立
        2.2.2 熱源模型的建立
        2.2.3 等離子通道半徑的確定
        2.2.4 極間能量分配系數(shù)的確定
    2.3 放電溫度場仿真前處理設置
        2.3.1 有限元建模假設前提
        2.3.2 幾何建模及網(wǎng)格劃分
        2.3.3 材料物性參數(shù)設置
        2.3.4 邊界條件設定
    2.4 溫度場仿真結(jié)果分析
        2.4.1 溫度場隨時間的變化情況
        2.4.2 峰值電流對蝕除凹坑的影響
        2.4.3 脈沖寬度對蝕除凹坑的影響
    2.5 基于遺傳算法的多目標優(yōu)化
        2.5.1 響應曲面試驗設計
        2.5.2 優(yōu)化模型
    2.6 本章小結(jié)
第3章 電火花割縫加工間隙流場仿真研究
    3.1 引言
    3.2 流場仿真理論基礎
        3.2.1 流場模擬方法的選擇
        3.2.2 湍流模型的選擇
        3.2.3 蝕除物粒子模型簡介
    3.3 流場仿真模型的建立
        3.3.1 放電間隙估算
        3.3.2 幾何模型建立
        3.3.3 流場網(wǎng)格劃分
        3.3.4 模型邊界條件的設置
    3.4 流場仿真結(jié)果分析
        3.4.1 沖液方式對間隙流場的影響
        3.4.2 電極形狀對間隙流場的影響
        3.4.3 放電間隙對間隙流場的影響
        3.4.4 加工深度對間隙流場的影響
        3.4.5 沖液壓力對間隙流場的影響
        3.4.6 超聲振動幅值對間隙流場的影響
        3.4.7 超聲振動頻率對間隙流場的影響
        3.4.8 流場影響因素的關(guān)聯(lián)性
    3.5 本章小結(jié)
第4章 電火花割縫加工間隙電場仿真研究
    4.1 引言
    4.2 極間電場模型建立
        4.2.1 電場仿真軟件簡介
        4.2.2 數(shù)學模型理論分析
        4.2.3 電場模型建立
    4.3 電場仿真結(jié)果分析
        4.3.1 電極形狀對間隙電場的影響
        4.3.2 脈沖電壓對間隙電場的影響
        4.3.3 加工間隙對間隙電場的影響
        4.3.4 顆粒直徑對間隙電場的影響
        4.3.5 顆粒位置對間隙電場的影響
        4.3.6 顆粒堆積對間隙電場的影響
    4.4 混粉加工技術(shù)研究
        4.4.1 混粉加工基本原理
        4.4.2 粉末數(shù)目對極間電場的影響
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：3737770