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基于CEL不同角度超声空化微射流冲击的仿真分析
被引量：
6
1
作者
叶林征
祝锡晶
+1 位作者
王建青
张乐林
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2016年第16期130-134,157,共6页
为探究超声珩磨中不同角度空化微射流冲击下壁面特性的变化,应用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法建立了超声空化微射流冲击壁面模型,并进行了数值仿真。结果表明:壁面在微射流冲击下出现微型凹坑,最大坑深可达0.11μm;微射流背侧的侧向射流...
为探究超声珩磨中不同角度空化微射流冲击下壁面特性的变化,应用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法建立了超声空化微射流冲击壁面模型,并进行了数值仿真。结果表明:壁面在微射流冲击下出现微型凹坑,最大坑深可达0.11μm;微射流背侧的侧向射流速度较前侧低,且微射流背侧压强、凹坑深度、等效应变均大于前侧;随冲击角度的增大,壁面压强、凹坑深度及等效应变均先略有增大随后减小,特别是冲击角度为15°的微射流冲击效应最强。大量微射流冲击壁面,有利于超声珩磨中材料的去除。
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关键词
超声空化
微射流冲击
不同角度
壁面变形
下载PDF
职称材料
超声空化微射流建模与仿真
被引量：
6
2
作者
叶林征
祝锡晶
郭策
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第21期2890-2894,共5页
为探求功率超声珩磨中空化作用产生的微射流对壁面的冲击作用,考虑液体压缩性,基于连续方程及动量方程,建立了壁面峰值压力及滞止压力公式。应用耦合欧拉拉格朗日(CEL)方法建立了微射流冲击壁面的有限元模型,并对壁面压力、壁面变形等...
为探求功率超声珩磨中空化作用产生的微射流对壁面的冲击作用,考虑液体压缩性,基于连续方程及动量方程,建立了壁面峰值压力及滞止压力公式。应用耦合欧拉拉格朗日(CEL)方法建立了微射流冲击壁面的有限元模型,并对壁面压力、壁面变形等进行了数值研究。结果表明:壁面的峰值压力、最大变形深度及最大等效应变均出现在射流冲击的边缘;铝板在微射流冲击后出现深约0.11μm的凹坑,并在凹坑边缘有材料隆起;壁面塑性变形主要发生在冲击前期,等效应变呈环形分布。空化微射流的冲击有利于材料的去除。
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关键词
超声空化
微射流冲击
耦合欧拉拉格朗日(CEL)方法
材料变形
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职称材料
基于SPH-FEM的超声珩磨空化微射流冲击研究
被引量：
5
3
作者
叶林征
祝锡晶
+1 位作者
王建青
郭策
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2016年第13期72-77,共6页
为探究超声珩磨中空化微射流对壁面的冲击作用,考虑壁面弹塑性变形、超声场及珩磨压场,采用SPHFEM耦合方法建立了空化微射流冲击模型并进行了数值仿真分析,随后进行了试验验证,结果表明:微射流冲击过程中形成的侧向射流速度高于微射流...
为探究超声珩磨中空化微射流对壁面的冲击作用,考虑壁面弹塑性变形、超声场及珩磨压场,采用SPHFEM耦合方法建立了空化微射流冲击模型并进行了数值仿真分析,随后进行了试验验证,结果表明:微射流冲击过程中形成的侧向射流速度高于微射流冲击速度,最高可达冲击速度的1.6倍,冲击中后期微射流中部粒子反向运动向上凸起;壁面出现直径约8μm、深约0.173μm的微型凹坑,且其边缘处有材料塑性隆起,试验中材料表面出现微型凹坑群;冲击区域内由内而外等效应力先升高后降低,射流边缘附近冲击效应最强。从材料去除角度来看,大量微射流冲击对超声珩磨加工起到积极作用。
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关键词
流体力学
微射流冲击
光滑粒子流体动力学
超声珩磨
声空化
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职称材料
近壁声空泡溃灭微射流冲击流固耦合模型及蚀坑反演分析
被引量：
5
4
作者
叶林征
祝锡晶
王建青
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期21-32,共12页
超声场下液体环境中近壁空泡溃灭会产生强烈的微射流,为探究微射流冲击壁面流固耦合效应,利用流体力学及冲击动力学,考虑了率相关的J-C材料本构模型,建立并分析了微射流冲击壁面流固耦合三维模型,并通过超声空化试验和基于球形压痕试验...
超声场下液体环境中近壁空泡溃灭会产生强烈的微射流,为探究微射流冲击壁面流固耦合效应,利用流体力学及冲击动力学,考虑了率相关的J-C材料本构模型,建立并分析了微射流冲击壁面流固耦合三维模型,并通过超声空化试验和基于球形压痕试验理论的反演分析进行了验证。结果表明:微射流冲击下材料表面出现微型凹坑,凹坑深度由微射流速度和微射流直径共同决定且随其增大而增大,凹坑直径主要与微射流直径正相关,而凹坑径深比则主要与微射流速度负相关;壁面压强基本呈对称分布且最大压强出现在微射流冲击边缘;超声空化试验验证了微射流冲击下材料表面出现的微型凹坑,反演分析方法表明,在16~18的径深比下,微射流冲击强度为420~500MPa,对应的微射流速度为310~370m/s。试验及反演分析结果与理论分析结果相符,验证了流固耦合模型及反演分析方法的合理性及准确性,为后续工程应用中空化强度、微射流速度等的控制提供了理论参考。
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关键词
超声空化
微射流冲击
流固耦合
反演分析
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职称材料
题名
基于CEL不同角度超声空化微射流冲击的仿真分析
被引量：
6
1
作者
叶林征
祝锡晶
王建青
张乐林
机构
中北大学机械与动力工程学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2016年第16期130-134,157,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51275490)
山西省自然科学基金资助项目(2013011024-5)
文摘
为探究超声珩磨中不同角度空化微射流冲击下壁面特性的变化,应用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法建立了超声空化微射流冲击壁面模型,并进行了数值仿真。结果表明:壁面在微射流冲击下出现微型凹坑,最大坑深可达0.11μm;微射流背侧的侧向射流速度较前侧低,且微射流背侧压强、凹坑深度、等效应变均大于前侧;随冲击角度的增大,壁面压强、凹坑深度及等效应变均先略有增大随后减小,特别是冲击角度为15°的微射流冲击效应最强。大量微射流冲击壁面,有利于超声珩磨中材料的去除。
关键词
超声空化
微射流冲击
不同角度
壁面变形
Keywords
CEL
ultrasonic
cavitation
micro
-
jet
impact
different
angles
CEL
wall
deformation
分类号
O427.4 [理学—声学]
V214.32 [理学—物理]
下载PDF
职称材料
题名
超声空化微射流建模与仿真
被引量：
6
2
作者
叶林征
祝锡晶
郭策
机构
中北大学
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第21期2890-2894,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51275490)
文摘
为探求功率超声珩磨中空化作用产生的微射流对壁面的冲击作用,考虑液体压缩性,基于连续方程及动量方程,建立了壁面峰值压力及滞止压力公式。应用耦合欧拉拉格朗日(CEL)方法建立了微射流冲击壁面的有限元模型,并对壁面压力、壁面变形等进行了数值研究。结果表明:壁面的峰值压力、最大变形深度及最大等效应变均出现在射流冲击的边缘;铝板在微射流冲击后出现深约0.11μm的凹坑,并在凹坑边缘有材料隆起;壁面塑性变形主要发生在冲击前期,等效应变呈环形分布。空化微射流的冲击有利于材料的去除。
关键词
超声空化
微射流冲击
耦合欧拉拉格朗日(CEL)方法
材料变形
Keywords
ultrasonic
cavitation
micro
-
jet
impact
coupled
Eulerian
Lagrangian（CEL）
method
material
deformation
分类号
O427.4 [理学—声学]
V214.3 [理学—物理]
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职称材料
题名
基于SPH-FEM的超声珩磨空化微射流冲击研究
被引量：
5
3
作者
叶林征
祝锡晶
王建青
郭策
机构
中北大学机械与动力工程学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2016年第13期72-77,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51275490)
中北大学研究生科技立项项目(20151211)
文摘
为探究超声珩磨中空化微射流对壁面的冲击作用,考虑壁面弹塑性变形、超声场及珩磨压场,采用SPHFEM耦合方法建立了空化微射流冲击模型并进行了数值仿真分析,随后进行了试验验证,结果表明:微射流冲击过程中形成的侧向射流速度高于微射流冲击速度,最高可达冲击速度的1.6倍,冲击中后期微射流中部粒子反向运动向上凸起;壁面出现直径约8μm、深约0.173μm的微型凹坑,且其边缘处有材料塑性隆起,试验中材料表面出现微型凹坑群;冲击区域内由内而外等效应力先升高后降低,射流边缘附近冲击效应最强。从材料去除角度来看,大量微射流冲击对超声珩磨加工起到积极作用。
关键词
流体力学
微射流冲击
光滑粒子流体动力学
超声珩磨
声空化
Keywords
fluid
mechanics
micro
-
jet
impact
smoothed
particle
hydrodynamics（SPH）
ultrasonic
honing
acoustic
cavitation
分类号
O427.4 [理学—声学]
V214.32 [理学—物理]
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职称材料
题名
近壁声空泡溃灭微射流冲击流固耦合模型及蚀坑反演分析
被引量：
5
4
作者
叶林征
祝锡晶
王建青
机构
中北大学机械工程学院
出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期21-32,共12页
基金
国家自然科学基金(51275490)
文摘
超声场下液体环境中近壁空泡溃灭会产生强烈的微射流,为探究微射流冲击壁面流固耦合效应,利用流体力学及冲击动力学,考虑了率相关的J-C材料本构模型,建立并分析了微射流冲击壁面流固耦合三维模型,并通过超声空化试验和基于球形压痕试验理论的反演分析进行了验证。结果表明:微射流冲击下材料表面出现微型凹坑,凹坑深度由微射流速度和微射流直径共同决定且随其增大而增大,凹坑直径主要与微射流直径正相关,而凹坑径深比则主要与微射流速度负相关;壁面压强基本呈对称分布且最大压强出现在微射流冲击边缘;超声空化试验验证了微射流冲击下材料表面出现的微型凹坑,反演分析方法表明,在16~18的径深比下,微射流冲击强度为420~500MPa,对应的微射流速度为310~370m/s。试验及反演分析结果与理论分析结果相符,验证了流固耦合模型及反演分析方法的合理性及准确性,为后续工程应用中空化强度、微射流速度等的控制提供了理论参考。
关键词
超声空化
微射流冲击
流固耦合
反演分析
Keywords
ultrasonic
cavitation
micro
-
jet
impact
fluid-solid
coupling
inversion
analysis
分类号
O427.4 [理学—声学]
O353.4 [理学—物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于CEL不同角度超声空化微射流冲击的仿真分析
叶林征
祝锡晶
王建青
张乐林
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2016
6
下载PDF
职称材料
2
超声空化微射流建模与仿真
叶林征
祝锡晶
郭策
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
6
下载PDF
职称材料
3
基于SPH-FEM的超声珩磨空化微射流冲击研究
叶林征
祝锡晶
王建青
郭策
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2016
5
下载PDF
职称材料
4
近壁声空泡溃灭微射流冲击流固耦合模型及蚀坑反演分析
叶林征
祝锡晶
王建青
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
5
下载PDF
职称材料
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