软固结磨粒群微观力学特性分析与试验研究

论文摘要

针对软固结磨粒气压砂轮加工过程中磨粒群内部发生剪胀效应,造成磨粒群表面局部堆积,进而引起工件表面产生划痕、降低二次精加工效率和表面质量的问题,建立磨粒群内部微观接触力学模型,揭示磨粒群内部力链传递过程。采用Li-Dafalias弹塑性剪胀本构模型,来反映磨粒群内部微观力-位移的关系。通过颗粒流三维分析PFC3D软件数值模拟具有不同孔隙率的磨粒群力链网络演化过程,以及加工件表面压强分布,结果表明:当孔隙率超过44%后,磨粒群内部力链传递路径消失;工件表面压强呈周期分布,随着孔隙率增大,压强幅值减小。搭建试验平台,通过光整加工试验得到孔隙率和磨粒目数对工件表面粗糙度的影响规律,结果显示:当采用磨粒目数800、孔隙率24%时加工得到的工件表面粗糙度较小,表面粗糙度轮郭算术平均偏差从313. 74 nm降低到67. 11 nm.

论文目录

• 0 引言
• 1 磨粒群微观系统的特性分析
•   1.1 软固结磨粒群的微观力学模型
•   1.2 软固结磨粒群剪胀本构模型
• 2 软固结磨粒群的数值模拟
•   2.1 磨粒群接触力传递
•   2.2 磨粒群内部微观变形
• 3 试验及讨论
•   3.1 软固结磨粒群的制备及试验系统
•   3.2 软固结磨粒群的光整试验和结果分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 计时鸣,邱文彬,曾晰,郗枫飞,邱磊,郑倩倩,石梦

关键词: 软固结磨粒群,气压砂轮,剪胀效应,划痕控制,本构模型,粗糙度,微观力学特性

来源: 兵工学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 浙江工业大学机械工程学院特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室

基金: 国家自然科学基金项目(51875526),浙江省自然科学基金项目(LY18E050023)

分类号: TG743

页码: 1068-1076

总页数: 9

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