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超临界二氧化碳射流中的颗粒跟随及影响因素 被引量：11
1
作者 贺振国 李根生 +4 位作者 王海柱 田守嶒 沈忠厚 邵尚奇 刘新云 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期475-484,共10页
超临界二氧化碳射流具有破岩速度高、门限压力低等优势,加入磨料颗粒形成超临界二氧化碳磨料射流,将取得更高的冲蚀切割效率。为研究超临界二氧化碳磨料射流可行性,采用数值模拟方法,对比分析了单个颗粒在超临界二氧化碳等流体射流中的... 超临界二氧化碳射流具有破岩速度高、门限压力低等优势,加入磨料颗粒形成超临界二氧化碳磨料射流,将取得更高的冲蚀切割效率。为研究超临界二氧化碳磨料射流可行性,采用数值模拟方法,对比分析了单个颗粒在超临界二氧化碳等流体射流中的运动特征,揭示了流体温度、磨料粒径对颗粒跟随运动的影响规律。结果表明,与相同条件下在水与压裂液射流中相比,磨料颗粒在超临界二氧化碳射流中运动规律相似,但初始滑脱速度较大、跟随能力较弱,获得的喷射速度与撞击靶件壁面速度较高,表明超临界二氧化碳具有良好的颗粒携带能力;流体温度升高、磨料粒径增大均会使颗粒滑脱速度增大、削弱跟随运动效率,但同时也降低了喷嘴外流场中颗粒所受运动阻力,显著提高了喷射速度与撞击壁面速度。由此可知,对于石英、陶粒等常用磨料材质,在常规储层温度(60~140℃)与粒径范围(20~70目)内,超临界二氧化碳磨料射流可有效形成并进行高效冲蚀切割作业。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 射流 单个颗粒 跟随 影响因素
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单颗立方氮化硼磨粒切削特性及工件材料变形行为的微观力学分析 被引量：9
2
作者 宿崇 丁江民 +1 位作者 许立 李明高 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期425-431,共7页
为了解决有限元法模拟切屑分离时的网格束缚问题,采用有限元法和光滑粒子流体动力学(SPH)法的耦合方法进行了单颗立方氮化硼(CBN)磨粒切削过程的微观力学仿真。通过CBN磨粒与工件材料的应力变化与分布情况以及切削层SPH粒子的运动情况,... 为了解决有限元法模拟切屑分离时的网格束缚问题,采用有限元法和光滑粒子流体动力学(SPH)法的耦合方法进行了单颗立方氮化硼(CBN)磨粒切削过程的微观力学仿真。通过CBN磨粒与工件材料的应力变化与分布情况以及切削层SPH粒子的运动情况,从微观角度分析了单颗CBN磨粒的切削成屑机理,并分析了CBN磨粒的几何特征对工件材料切削变形的影响;采用陶瓷CBN砂轮贴片样块进行了磨粒划擦实验,结果表明:磨粒的推挤使工件材料发生塑性变形,沿磨粒的前方及两侧隆起,并最终于磨粒的前方流出而形成磨屑;磨刃前角增大,剪切角随之增大,导致磨粒的耕犁作用减弱而切削作用增强。磨粒刃边强度低、接触应力大,磨损速率较快,易于发生磨耗及微破碎磨损而使磨粒钝化。 展开更多
关键词 机械制造工艺与设备 磨削 单颗磨粒 仿真 有限元法 光滑粒子流体动力学法
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基于单颗金刚石磨粒磨削的SiC_(p)/Al复合材料仿真与试验研究
3
作者 阳慧 姜炳春 +1 位作者 唐成 刘伟 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第12期103-109,共7页
本文主要开展了单颗金刚石磨粒磨削碳化硅颗粒增强铝基(SiC_(p)/Al)复合材料的试验及三维有限元仿真研究。分析了SiC_(p)/Al复合材料磨削过程中磨削工艺参数对磨削力及表面形貌等的影响。分析结果表明,随着磨粒转速的增加,磨削力减小,Si... 本文主要开展了单颗金刚石磨粒磨削碳化硅颗粒增强铝基(SiC_(p)/Al)复合材料的试验及三维有限元仿真研究。分析了SiC_(p)/Al复合材料磨削过程中磨削工艺参数对磨削力及表面形貌等的影响。分析结果表明,随着磨粒转速的增加,磨削力减小,SiC颗粒破碎现象有所缓解,铝基体的涂覆作用增强,表面形貌完整性好;随着磨削深度的增加,磨削力增大,SiC颗粒破碎明显增强,表面形成较多凹坑与孔洞,表面质量差。仿真结果与试验结果较吻合,说明该仿真模型可用于磨削工艺参数的优化分析。 展开更多
关键词 SiC_(p)/Al复合材料 三维有限元仿真 单颗磨粒 磨削力 表面形貌
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单颗磨粒磨削实验及其数值模拟的研究进展 被引量：2
4
作者 赵瑞莎 邓朝晖 +1 位作者 刘伟 李重阳 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1-7,共7页
单颗磨粒磨削是研究复杂磨削机理的重要手段,本文从单颗磨粒磨削过程和磨粒形状的角度阐述了磨削基础理论;概述了国内外学者以实验研究单颗磨粒的材料去除、切削力行为;基于数值模拟,探讨了不同工艺参数对单颗磨粒磨削力、磨削温度、工... 单颗磨粒磨削是研究复杂磨削机理的重要手段,本文从单颗磨粒磨削过程和磨粒形状的角度阐述了磨削基础理论;概述了国内外学者以实验研究单颗磨粒的材料去除、切削力行为;基于数值模拟,探讨了不同工艺参数对单颗磨粒磨削力、磨削温度、工件表面质量的影响规律。最后就这一方向的深入研究工作做了展望。 展开更多
关键词 磨削 单颗磨粒 单颗磨粒实验 数值仿真
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基于SPH方法的磨削机理仿真研究 被引量：3
5
作者 徐士龙 林建中 杨玉廷 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2012年第12期136-139,共4页
采用光滑粒子流体动力学(SPH)法对单颗粒磨粒磨削过程进行了数值仿真。从工件材料的应力分布和变形情况以及切屑的形成情况对不同磨削深度和磨粒负前角下的仿真结果进行了分析。结果显示:基于SPH法的磨削仿真可以很好地解释磨削过程中... 采用光滑粒子流体动力学(SPH)法对单颗粒磨粒磨削过程进行了数值仿真。从工件材料的应力分布和变形情况以及切屑的形成情况对不同磨削深度和磨粒负前角下的仿真结果进行了分析。结果显示:基于SPH法的磨削仿真可以很好地解释磨削过程中工件材料的弹塑性变形行为和切屑的形成情况;在磨削过程中存在着一个刚好产生切屑的临界磨削深度;仿真中不同磨削深度下比磨削能的变化与磨削过程中的尺寸效应现象一致;随着磨粒负前角的增大,挤压作用增强而切削作用减弱,磨粒的挤压作用对工件表面质量具有重要影响。 展开更多
关键词 比磨削能 单颗粒磨粒 光滑流体动力学法 负前角
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超声振动外圆珩磨油石条运动及磨粒切削作用分析 被引量：2
6
作者 祝锡晶 张小强 《超硬材料工程》 CAS 2017年第4期40-43,共4页
磨削加工的本质是利用砂轮上的磨粒对工件进行的切削,超声振动外圆珩磨技术是利用油石条对圆柱体外表面进行珩磨作用,油石条同时受到旋转和往复的作用,使得固结在油石条上的磨粒发生特殊的运动形式,而由超声波所引起的振动作用加剧了磨... 磨削加工的本质是利用砂轮上的磨粒对工件进行的切削,超声振动外圆珩磨技术是利用油石条对圆柱体外表面进行珩磨作用,油石条同时受到旋转和往复的作用,使得固结在油石条上的磨粒发生特殊的运动形式,而由超声波所引起的振动作用加剧了磨粒对工件表面的作用,提高了效率和精度,为揭示该加工机理,文章研究了超声振动外圆珩磨加工过程中,油石条在圆柱体表面的运动路径,进一步讨论了固结在油石条上的磨粒在该运动过程中的切削作用。 展开更多
关键词 超声振动外圆珩磨 金刚石油石 单颗磨粒
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单颗磨粒磨削仿真研究进展 被引量：14
7
作者 刘伟 刘仁通 +1 位作者 邓朝晖 商圆圆 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1-8,共8页
概述了传统磨削仿真的基本方法及发展过程,总结了磨粒模型和工件模型的研究现状,具体分析了有限元法、光滑流体粒子动力学法、分子动力学法以及综合仿真方法等应用于单颗磨粒磨削材料的去除机理、成屑机理、工件表面质量以及磨粒磨损等... 概述了传统磨削仿真的基本方法及发展过程,总结了磨粒模型和工件模型的研究现状,具体分析了有限元法、光滑流体粒子动力学法、分子动力学法以及综合仿真方法等应用于单颗磨粒磨削材料的去除机理、成屑机理、工件表面质量以及磨粒磨损等仿真中的研究现状,最后阐述了各类仿真方法的局限性,并提出了单颗磨粒磨削仿真进一步的发展前景。 展开更多
关键词 单颗磨粒 磨削仿真 有限元 光滑流体粒子动力学 分子动力学
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单颗粒凿削磨损过程的动态测量与分析 被引量：1
8
作者 姚敏 蒋家人 高祥兴 《阜新矿业学院学报》 1991年第3期102-106,共5页
本文介绍了单颗粒凿削磨损测试系统的原理、结构、测试方法及高锰钢的测量结果和分析.本实验经一次凿削即可测得一条比能耗——磨损量关系曲线.与多次凿削测量结果吻合较好,并为磨损机理研究提供更多细节.
关键词 单颗粒 磨损 能耗 动态测量
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单颗磨粒超声振动辅助划擦C/SiC复合材料三维有限元仿真 被引量：3
9
作者 黄熙程 苏宏华 +1 位作者 何静远 许鹏飞 《机械制造与自动化》 2022年第1期98-100,112,共4页
采用有限元分析软件ABAQUS建立反映C/SiC复合材料编织结构的三维仿真模型,模拟单颗金刚石磨粒划擦C/SiC复合材料的去除过程,获得划擦过程中材料上的应力、应变分布与磨削力变化曲线。通过试验获得相同划擦条件下的磨削力值,与模拟值比较... 采用有限元分析软件ABAQUS建立反映C/SiC复合材料编织结构的三维仿真模型,模拟单颗金刚石磨粒划擦C/SiC复合材料的去除过程,获得划擦过程中材料上的应力、应变分布与磨削力变化曲线。通过试验获得相同划擦条件下的磨削力值,与模拟值比较,平均轴向力误差值为8.9%,平均切向力误差值为11.2%。仿真结果解释了试验中有、无超声辅助划擦两种情况下磨削力大小差异的原因。 展开更多
关键词 C/SIC 有限元仿真 单颗金刚石磨粒 划擦力
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镍磷合金超精密磨削过程的分子动力学仿真
10
作者 王昆 杨国斌 《现代制造技术与装备》 2023年第2期38-40,共3页
运用分子动力学对单颗二氧化硅磨粒磨削镍磷合金过程进行模拟,研究不同磨削速度和压力下的磨削过程、磨削过程中正压力对磨削深度的影响以及磨削过程中势能的变化规律,并对其波动原因进行分析。仿真结果表明,在镍磷合金磨削过程中,随着... 运用分子动力学对单颗二氧化硅磨粒磨削镍磷合金过程进行模拟,研究不同磨削速度和压力下的磨削过程、磨削过程中正压力对磨削深度的影响以及磨削过程中势能的变化规律,并对其波动原因进行分析。仿真结果表明,在镍磷合金磨削过程中,随着磨粒的运动,二氧化硅磨粒对镍磷合金表面产生挤压作用,导致合金表面层发生剪切变形,使得部分原子堆积在磨粒前方并储存应变能。当应变能超过合金原子键断裂所需的能量时,合金原子之间的金属键发生断裂,形成对合金表面层的去除。随着应变能储存及金属键断裂的往复进行,磨削力及势能处于往复波动状态。 展开更多
关键词 单颗二氧化硅磨粒 镍磷合金 分子动力学 纳米磨削
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