多物理耦合场固液两相磨粒流精密加工技术PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1多物理耦合场磨粒流精密加工技术的研究价值 1

1.2磨粒流精密加工技术与装备国内外发展现状分析 3

1.2.1磨粒流精密加工技术国外发展现状 3

1.2.2磨粒流精密加工技术国内发展现状 6

1.2.3磨粒流精密加工装备国外发展现状 8

1.2.4磨粒流精密加工装备国内发展现状 10

参考文献 12

第2章 多物理耦合场磨粒流精密加工技术理论分析 16

2.1磨粒流的加工特性分析 16

2.2描述流体运动的两种方法 17

2.2.1Lagrange方法 17

2.2.2Euler方法 17

2.3流体力学基本方程 18

2.3.1物理量守恒微分方程 18

2.3.2流体运动控制方程组 19

2.4磨粒流加工动力学理论分析 23

2.5磨粒流加工力学分析 25

2.6磨粒流的切削磨损机理分析 29

2.7固液两相磨粒流热力学理论模型 30

2.8连续相运动控制方程 31

2.8.1N-S方程及其无量纲化 31

2.8.2不可压缩的N-S方程 33

2.9固液两相磨粒流主要参数 34

2.9.1两相浓度 34

2.9.2两相流体的黏度 34

2.9.3两相流体的比热和导热系数 35

2.10磨粒的运动条件分析 36

2.11湍流数值计算方法 37

2.11.1直接数值模拟法 37

2.11.2雷诺平均方程法 38

2.11.3大涡数值模拟法 39

参考文献 41

第3章 基于耗散粒子动力学的磨粒加工技术研究 43

3.1耗散粒子动力学模拟技术研究现状 43

3.1.1耗散粒子动力学模拟技术国外研究现状 43

3.1.2耗散粒子动力学模拟技术国内研究现状 45

3.2耗散粒子动力学方法体系 46

3.2.1耗散粒子动力学理论模型 46

3.2.2耗散粒子动力学数值积分方法 48

3.3磨粒流颗粒晶胞数值模拟分析 48

3.4碳化硅颗粒性能数值模拟分析 50

参考文献 52

第4章 基于分子动力学的磨粒微切削力学关键技术研究 54

4.1分子动力学模拟国内外研究现状 54

4.1.1分子动力学模拟国外研究现状 54

4.1.2分子动力学模拟国内研究现状 55

4.2分子动力学模拟方法概述 56

4.2.1基于牛顿运动方程的数值求解算法 57

4.2.2分子动力学模拟中的边界条件 58

4.2.3模拟体系的势能函数 59

4.2.4平衡系统的分子动力学模拟系综 61

4.2.5平衡系综的控制方法 62

4.2.6系统弛豫 64

4.2.7晶体缺陷分析方法 65

4.3分子动力学模拟运动方程求解 67

4.4颗粒微切削分子动力学模型的建立 68

4.5颗粒微切削分子动力学数值分析 70

4.5.1颗粒正交切削与斜切削对磨粒切削影响分析 70

4.5.2颗粒正交切削分子动力学数值分析 72

4.5.3颗粒速度对磨粒切削的影响 74

4.5.4系综温度对颗粒切削的影响 77

4.5.5磨粒形状对切削过程的影响 81

4.6颗粒微切削规律探究与模型验证 83

4.6.1磨粒切削单晶铝和单晶镍的分子动力学分析 83

4.6.2磨粒速度对工件切削的影响 84

4.6.3系综温度对磨粒切削的影响 87

4.6.4模型的验证 91

参考文献 92

第5章 基于分子动力学的固液两相磨粒流加工机理研究 94

5.1固液两相磨粒流加工机理的分子动力学模型构建与分析 94

5.1.1泰森多边形方法 94

5.1.2磨粒流加工分子动力学模拟的仿真流程 98

5.1.3多颗粒微切削单晶材料的分子动力学模型构建 98

5.1.4多晶材料磨粒流加工分子动力学模型构建 100

5.1.5基于分子动力学的磨粒流加工模拟方案 103

5.2磨粒微切削单晶材料的分子动力学数值分析 104

5.2.1磨粒对粗糙单晶铜表面抛光过程数值分析 105

5.2.2单晶铁和单晶铝的表面抛光过程数值分析 128

5.3磨粒流加工不同工件材料仿真模型构建 135

5.3.1多晶铜工件材料磨粒流加工切削机理 136

5.3.2多晶铁工件材料磨粒流加工切削机理 142

5.3.3多晶铝工件材料磨粒流加工切削机理 146

5.3.4磨粒种类对磨粒流加工不同工件材料效果的影响 148

5.3.5切削深度对磨粒流加工不同工件切削效果的影响 150

参考文献 151

第6章 多物理耦合场磨粒流加工的热力学作用规律分析 153

6.1物理模型建立及网格划分 153

6.1.1物理模型建立 153

6.1.2模型网格的划分 154

6.2多物理耦合场固液两相磨粒流加工数值分析 155

6.2.1喷油嘴通道磨粒流加工数值分析 155

6.2.2共轨管通道磨粒流加工数值分析 164

6.2.3三通管通道磨粒流加工数值分析 176

6.2.4U型管通道磨粒流加工数值分析 185

6.3磨粒流加工热力学作用规律探讨 193

6.4磨粒流加工的在线温度修正补偿技术 195

参考文献 197

第7章 基于大涡模拟的磨粒流加工弯管表面创成机理研究 198

7.1大涡模拟国内外研究现状 198

7.1.1大涡模拟国外研究现状 198

7.1.2大涡模拟国内研究现状 199

7.2磨粒流加工弯管表面创成机理研究 199

7.2.1CFD数值计算概述 200

7.2.2模型构建及参数设定 201

7.2.3弯管内磨粒流流动机理分析 204

7.2.4磨粒流加工弯管内表面创成机理 208

7.2.5磨粒流加工下弯管的受力变形分析 210

7.3磨粒流加工弯管影响因素分析 212

7.3.1研抛参数对磨粒流加工效果的影响分析 212

7.3.2管件特性对磨粒流加工效果的影响分析 216

参考文献 223

第8章 多物理耦合场离散相颗粒碰撞及运动规律分析 225

8.1离散相模型的国内外研究现状 225

8.1.1离散相模型的国外研究现状 225

8.1.2离散相模型的国内研究现状 226

8.2离散相颗粒运动控制方程与颗粒微磨削去除机理 227

8.2.1单颗粒的动力学模型 227

8.2.2颗粒轨迹模型 229

8.2.3颗粒运动方程 232

8.2.4离散项的控制方程 234

8.2.5磨粒流加工中颗粒微磨削去除机理 236

8.3离散相颗粒运动数学模型 239

8.4颗粒与工件的磨削数值分析 240

8.4.1磨粒流加工喷油嘴颗粒磨削数值分析 240

8.4.2磨粒流加工阀芯喷嘴颗粒磨削数值分析 243

参考文献 249

第9章 磨粒流加工异形曲面流场数值分析 252

9.1异形曲面加工技术国内外研究现状 252

9.1.1异形曲面加工技术国外研究现状 252

9.1.2异形曲面加工技术国内研究现状 253

9.2磨粒流加工叶轮流场数值分析 255

9.2.1异形曲面三维模型建立与网格划分 255

9.2.2异形曲面模型选择 256

9.2.3异形曲面材料设置 256

9.2.4计算模型边界条件的设置 256

9.2.5叶轮仿真结果分析 257

9.3磨粒流加工螺旋齿轮流场数值分析 262

9.3.1螺旋齿轮三维模型建立与网格划分 262

9.3.2螺旋齿轮磨粒流加工数值分析 262

9.4磨粒流加工多边形螺旋曲面膛线管数值分析 268

9.4.1膛线管三维模型建立与网格划分 268

9.4.2多边形螺旋曲面膛线管数值分析 268

9.5膛线管优化研抛加工数值分析 275

9.5.1加入仿形模芯后三维模型的建立与网格划分 276

9.5.2加入仿形模芯约束后流场磨粒流加工数值分析 276

参考文献 279

第10章 多物理耦合场固液两相磨粒流加工试验研究 281

10.1变口径管的磨粒流加工试验 281

10.1.1喷油嘴磨粒流加工单因素试验研究 281

10.1.2喷油嘴磨粒流加工全因子试验研究 294

10.1.3喷油嘴磨粒流加工均匀试验设计研究 311

10.1.4伺服阀阀芯喷嘴的磨粒流加工试验研究 328

10.1.5变口径管磨粒流加工试验小结 338

10.2非直线管的磨粒流加工试验研究 339

10.2.1共轨管的磨粒流加工试验研究 340

10.2.2三通管的磨粒流加工试验研究 351

10.2.3非直线管磨粒流加工试验小结 361

10.3弯管磨粒流加工试验研究 361

10.3.1磨粒流试验材料的选用 361

10.3.2磨粒流试验结果分析 362

10.3.3弯管磨粒流加工试验小结 370

10.4异形曲面——多边形螺旋曲面磨粒流加工试验研究 370

10.4.1磨粒流加工材料准备 370

10.4.2磨粒流加工试验选用的方案 371

10.4.3磨粒流加工试验结果分析 371

10.5固液两相磨粒流加工质量控制策略 378

参考文献 380

编后记 383