磨料浆体射流技术及其机理研究PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 课题研究背景及意义 1

1.1.1 水射流技术的特点及应用领域 1

1.1.2 磨料射流技术发展背景 5

1.1.3 课题来源 8

1.1.4 课题研究的目的和意义 8

1.2 课题研究现状和发展趋势 9

1.2.1 高压水射流技术发展与研究现状 9

1.2.2 磨料浆体射流技术研究现状及发展趋势 10

1.3 论文研究的主要内容 13

1.4 本章小结 15

第2章 磨料浆体射流切割技术的实现 16

2.1 磨料浆体射流切割系统原理设计 16

2.1.1 磨料浆体射流形成原理设计 16

2.1.2 磨料浆体射流切割系统的组成 17

2.1.3 磨料浆体射流系统的工作原理及工艺流程设计 18

2.2 磨料浆体射流切割系统中关键技术分析 19

2.2.1 浆料的选用及其配制 20

2.2.2 系统中双循环结构的设计与分析 24

2.2.3 数控系统及CAD系统设计 25

2.3 本章小结 26

第3章 磨料浆体的流变特性研究 28

3.1 磨料浆体的工艺性能分析 28

3.1.1 造浆粘土的构造特点 28

3.1.2 磨料浆体的工艺性能分析 32

3.1.3 磨料浆体的稳定性 35

3.2 磨料浆体的基本流变参数 35

3.2.1 非牛顿流体的分类 36

3.2.2 流变学概念 37

3.2.3 磨料浆体射流的物质函数 38

3.3 磨料浆体物质函数的测量方法及结果 40

3.3.1 物质函数的测量目的 40

3.3.2 流变测量仪及其测量原理 40

3.3.3 磨料浆体物质函数的测量 43

3.4 磨料浆体本构方程研究 45

3.4.1 研究磨料浆体本构方程的必要性 45

3.4.2 本构方程必须满足的原则 46

3.4.3 纯粘性非牛顿流体的本构方程 46

3.4.4 磨料浆体本构方程的确立 47

3.5 本章小结 52

第4章 磨料浆体射流流场离散方程的研究 53

4.1 计算流体动力学概述 53

4.1.1 计算流体动力学涵义 53

4.1.2 计算流体力学的工作步骤 54

4.1.3 计算流体动力学的特点 55

4.2 磨料浆体射流流场控制方程的建立 55

4.2.1 磨料浆体射流流场的控制方程 56

4.2.2 磨料浆体射流流场控制方程的统一形式 58

4.3 磨料浆体射流流场控制方程的离散 59

4.3.1 常用的离散化方法 60

4.3.2 有限体积法的基本思想和特点 61

4.3.3 交错网格的建立 62

4.3.4 磨料浆体射流流场离散方程的建立 65

4.4 本章小结 71

第5章 磨料浆体射流在喷嘴内流场的数值模拟 72

5.1 边界条件的处理 72

5.1.1 入口边界条件的处理 72

5.1.2 壁面边界条件的处理 74

5.2 磨料浆体射流流场离散方程组的数值计算 76

5.2.1 流场数值计算的主要方法 76

5.2.2 流场计算的SIMPLE算法 78

5.2.3 基于SIMPLE算法的速度修正方程 78

5.2.4 基于SIMPLE算法的压力修正方程 80

5.2.5 SIMPLE算法的计算步骤 81

5.3 磨料浆体射流离散方程组的解法 83

5.3.1 TDMA算法 83

5.3.2 TDMA算法在求解磨料浆体射流离散方程中的应用 86

5.4 磨料浆体射流流场的数值模拟结果及分析 87

5.5 本章小结 90

第6章 磨料浆体射流切割性能研究 91

6.1 概述 91

6.2 磨料浆体射流切割能力研究 92

6.2.1 正交实验法 93

6.2.2 正交试验的步骤 93

6.2.3 影响切割深度的因素正交试验分析 95

6.2.4 磨料浆体射流切割深度建模研究 106

6.2.5 切割深度模型的试验验证 110

6.3 与前混合磨料水射流切割性能比较研究 111

6.3.1 切割塑性材料的切割性能比较 112

6.3.2 切割脆性材料的切割性能比较 113

6.3.3 切割比能耗比较 114

6.4 本章小结 115

第7章 结论与展望 116

7.1 课题研究成果 116

7.1.1 理论研究成果 116

7.1.2 应用研究成果 117

7.1.3 本文创新点 118

7.2 进一步研究方向 119

7.3 本章小结 120

参考文献 121

攻读博士学位期间公开发表的论文 134

攻读博士学位期间参加的科研项目 136

攻读博士学位期间获得的专利 137

图表清单 138

致谢 141