中国机械工程
中國機械工程
중국궤계공정
CHINA MECHANICAl ENGINEERING
2014年
6期
800-807
,共8页
袁巧玲%计时鸣%文东辉%谭大鹏%张利
袁巧玲%計時鳴%文東輝%譚大鵬%張利
원교령%계시명%문동휘%담대붕%장리
模具%结构化表面%低雷诺数湍流模型%软性磨粒流加工
模具%結構化錶麵%低雷諾數湍流模型%軟性磨粒流加工
모구%결구화표면%저뢰낙수단류모형%연성마립류가공
mold%structural surface%low-Reynolds-number turbulence model%soft abrasive flow machining
针对模具结构化表面软性磨粒流精密加工中壁面特性求解困难的问题,基于改进的低雷诺数湍流模型提出了一种对软性磨粒流壁面特性进行分析的方法.该模型仿真的湍流可以从充分发展的高雷诺数湍流到低雷诺数湍流,所以,对于壁面区域的求解精度更高.以机械加工中常见的U形沟槽为仿真对象,数值模拟了其内部流场,尤其是壁面区的流场特征参数.分析结果表明:当初始压力p0在2.5～4.5MPa之间时,流道的内部流动是不完全发展的湍流,详细分析了p0为4.5MPa时渐变截面流道的内部流动,压力与速度分布均是中心高、两侧低,而且越靠近U形底部,压力值和速度值越高;磨粒流速度一直增大,磨粒受到的驱动力增大,使得单位时间内颗粒与壁面的碰撞增加.通过碰撞观测实验发现磨粒对壁面的碰撞速度与仿真结果相符,加工实验进一步验证了仿真结果.
針對模具結構化錶麵軟性磨粒流精密加工中壁麵特性求解睏難的問題,基于改進的低雷諾數湍流模型提齣瞭一種對軟性磨粒流壁麵特性進行分析的方法.該模型倣真的湍流可以從充分髮展的高雷諾數湍流到低雷諾數湍流,所以,對于壁麵區域的求解精度更高.以機械加工中常見的U形溝槽為倣真對象,數值模擬瞭其內部流場,尤其是壁麵區的流場特徵參數.分析結果錶明:噹初始壓力p0在2.5～4.5MPa之間時,流道的內部流動是不完全髮展的湍流,詳細分析瞭p0為4.5MPa時漸變截麵流道的內部流動,壓力與速度分佈均是中心高、兩側低,而且越靠近U形底部,壓力值和速度值越高;磨粒流速度一直增大,磨粒受到的驅動力增大,使得單位時間內顆粒與壁麵的踫撞增加.通過踫撞觀測實驗髮現磨粒對壁麵的踫撞速度與倣真結果相符,加工實驗進一步驗證瞭倣真結果.
침대모구결구화표면연성마립류정밀가공중벽면특성구해곤난적문제,기우개진적저뢰낙수단류모형제출료일충대연성마립류벽면특성진행분석적방법.해모형방진적단류가이종충분발전적고뢰낙수단류도저뢰낙수단류,소이,대우벽면구역적구해정도경고.이궤계가공중상견적U형구조위방진대상,수치모의료기내부류장,우기시벽면구적류장특정삼수.분석결과표명:당초시압력p0재2.5～4.5MPa지간시,류도적내부류동시불완전발전적단류,상세분석료p0위4.5MPa시점변절면류도적내부류동,압력여속도분포균시중심고、량측저,이차월고근U형저부,압력치화속도치월고;마립류속도일직증대,마립수도적구동력증대,사득단위시간내과립여벽면적팽당증가.통과팽당관측실험발현마립대벽면적팽당속도여방진결과상부,가공실험진일보험증료방진결과.
