软性磨粒流加工方法及近壁区域特性

• 作者: 付有志 张利 李琛 王迎春 计时鸣 谭大鹏
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 物理学
• 关键词: 结构化表面 软性磨粒流(SAF) 近壁区 固体相 离散相模型(DPM) 运动轨迹
• 年，卷（期）: 2012,（10）
• 所属期刊栏目: 机械与能源工程
• 页码范围: 1764-1772
• 页数: 9页
• 分类号: O359
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2012.10.005

摘要

为了解决模具细微结构化表面难以光整加工的问题,提出固-液两相软性磨粒流(SAF)无工具精密加工方法.通过为结构化表面配以约束模块,以构建磨粒流湍流流道,利用软性磨粒流与被加工表面的“无缝”接触特性及壁面效应,实现模具表面的无工具无死角光整加工.以Nikuradse实验方法为理论依据,分析软性磨粒流中固体相在近壁区的运动学和力学特性,得到适用于软性磨粒流加工的摩擦系数公式.采用标准k-ε模型和欧拉多相流模型对软性磨粒流进行数学描述;利用压力耦合方程的半隐相容(SIMPLEC)算法,对不同入口速度时流道内的固体相压力分布进行数值分析研究.数值模拟结果表明,软性磨粒流固体相的压力衰减程度与入口速度成反比,并且固体相在流道内的运动轨迹呈无序状态.利用动态分析三维显示系统对流道内的颗粒运动轨迹进行实验研究.结果显示,固体颗粒运动轨迹呈无序漩涡状,符合湍流形态的运动规律.搭建软性磨粒流加工平台并进行加工实验.实验结果表明,采用软性磨粒流的加工方法能够使工件表面粗糙度达到61.8 nm.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	计时鸣		148	1843	23.0	37.0
2	谭大鹏		33	282	10.0	16.0
3	张利		47	745	12.0	27.0
4	付有志		3	32	2.0	3.0
5	王迎春		9	81	5.0	9.0
6	李琛		5	39	2.0	5.0