軟性磨粒流光整加工中直角約束流道的流場(chǎng)特性及其對(duì)沖擾動(dòng)湍流場(chǎng)主動(dòng)控制方法.pdf

1、在軟性磨粒流加工方法面向具有直角形態(tài)的結(jié)構(gòu)化表面時(shí),約束流道中具有與普通直線或圓曲線約束流道所不同的流場(chǎng)特征。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)直角約束流道中流場(chǎng)的控制,優(yōu)化軟性磨粒流加工方法對(duì)直角形態(tài)模具表面的效果,本文對(duì)具有典型形態(tài)的矩形截面直角約束流道流場(chǎng)進(jìn)行分析,并提出一種基于對(duì)沖擾動(dòng)手段,面向軟性磨粒流加工的流場(chǎng)主動(dòng)控制方法,并完成相關(guān)觀測(cè)實(shí)驗(yàn),主要工作如下:
　　 (1)基于Finnie微切削理論與顆粒動(dòng)理學(xué)理論分析了影響軟性磨粒流加工效率

2、與效果的重要參數(shù),并對(duì)兩相流中磨粒對(duì)流體的跟隨作用進(jìn)行了分析,建立了磨粒擬流體湍動(dòng)能場(chǎng)重要參數(shù)與流體湍動(dòng)能場(chǎng)的關(guān)聯(lián)表達(dá)式,為利用流體湍流控制手段干預(yù)磨粒的無(wú)序運(yùn)動(dòng)提供了理論依據(jù)。
　　 (2)基于可實(shí)現(xiàn)k-ε模型和混合(Mixture)模型對(duì)直角約束流道的兩相流流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值分析,并根據(jù)分析結(jié)果,通過(guò)流場(chǎng)參數(shù)理論分析手段建立多個(gè)優(yōu)化兩相流流場(chǎng)重要參數(shù)的理論依據(jù):基于顆粒輸送理論建立了近壁面分離區(qū)中流體速度梯度與磨粒體積分?jǐn)?shù)梯度的

3、解析關(guān)系;針對(duì)磨粒擬流體湍動(dòng)能輸運(yùn)方程,利用微元分析方法建立了湍流渦旋場(chǎng)中磨粒速度梯度與流體速度梯度在典型尺度上的關(guān)系,利用磨粒速度跟隨關(guān)系獲得了磨粒湍動(dòng)能輸運(yùn)方程交換項(xiàng)的源項(xiàng)條件。
　　 (3)基于自由剪切場(chǎng)形成湍流的機(jī)制,以加強(qiáng)湍流為主要目標(biāo),提出了利用對(duì)沖流擾動(dòng)手段對(duì)流場(chǎng)湍流參數(shù)實(shí)施主動(dòng)控制的方法,并利用湍流場(chǎng)譜理論對(duì)主動(dòng)控制方法擾動(dòng)湍流場(chǎng)的原理進(jìn)行了分析,討論了主動(dòng)控制方法對(duì)其他軟性磨粒流加工中重要流場(chǎng)參數(shù)的影響,并以典