高頻微秒級脈沖精密電化學加工中的多場耦合數(shù)值模擬.pdf

1、電化學加工(Electrochemical machining,ECM)是利用金屬材料發(fā)生氧化還原反應的電化學過程來去除材料和增加材料的。從原理上講其加工過程中材料是以“離子”溶解的方式去除,因此該加工技術具有加工效率高、工具無損耗、加工表面質(zhì)量好、與零件材料硬度無關、加工后工件無應力和變形等優(yōu)點。
　　隨著現(xiàn)代電力電子技術的發(fā)展,針對電化學加工對精度和表面質(zhì)量的要求,直流電源逐漸被脈沖電源替代,而且脈沖電源的頻率也在不斷提高。高

2、頻微秒級脈沖電解加工可以有效地提高電解加工的加工精度和表面質(zhì)量,可將電解加工從一般加工提高到精密加工水平。
　　多場耦合問題是指在一個系統(tǒng)中由兩個或兩個以上的物理場相互作用而產(chǎn)生的一種現(xiàn)象。多場耦合是一種自然現(xiàn)象,在機電產(chǎn)品中也越來越廣泛地表現(xiàn)出它的影響。在這種情況下如果僅僅進行單物理場的分析計算(或稱為計算仿真),顯然得不到與現(xiàn)實情況相近甚至完全相符的仿真結果。隨著計算機軟硬件能力的不斷提高,有限元分析從單物理場仿真發(fā)展為多物理

3、場耦合仿真已成為必然趨勢,因此,有的學者把多物理場耦合仿真稱為有限元的未來。
　　電化學加工是一項綜合電化學、流體力學和機械學等多學科知識的工藝技術,涉及電場、流場、溫度場等多種物理場。對電解加工過程進行多物理場耦合仿真有助于指導工具陰極設計、優(yōu)化工藝參數(shù)、縮短加工準備時間,對提高電解加工表面質(zhì)量有重要意義。
　　本文介紹了電化學加工和高頻窄脈沖電解加工的基本原理,分析了電解加工過程中的多場耦合關系和各個場的基礎理論;運用A