资源目录
压缩包内文档预览：
编号：9104569
类型：共享资源
大小：3.16MB
格式：RAR
上传时间：2018-03-01
上传人：专业****设计
认证信息
个人认证
葛**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
25
积分
- 关 键 词：
-
设计
- 资源描述：
-
污水处理机的结构优化设计与仿真,设计
- 内容简介：
-
国际摩擦学影响磨粒的几何尺寸对摩擦系数和磨损率带整理摘要我们的研究集中于带加工过程中使用3D模型多粗糙峰对真实粗糙表面的磨料磨损。建立的模型可以确定效果的局部几何形状磨粒的摩擦系数和磨损率。这项研究表明，随着粗糙度的局部斜坡的摩擦系数和磨损率增加。随着宏观载荷的增加，磨损率迅速增加。这样的效果是对切削力的增加有关。1简介磨削加工过程是制造过程的大领域包括磨削，研磨，珩磨，砂带加工，抛光，等这些工序的制造技术采用非常坚硬的颗粒改变形状和表面纹理的加工零件。在整理过程中的带这是考虑到如超精加工过程中的具体情况，带上施加一个与定义的压力和轴向振荡13旋转的工件。切割工具包括几何校准硅研磨颗粒。微观几何精度达到这样的过程是类似的，使用研磨过程得到的。带整理的研究非常有限。对磨粒在局部接触参数如摩擦系数的局部几何形状的影响，磨损率尚未得到充分的解释。在带完成磨损机理的理解需要两体磨料磨损的模型的多个开槽工艺。人们提出了许多学说来解释对磨损率4,5的尺寸效应。小颗粒粒径的增加，磨损率增加。上面的一些临界尺寸，磨损率几乎成为观察到，对于一个给定的负荷，钝的形状产生比锋利的磨损少。考虑到多微凸体的磨粒磨损98模拟多个开槽工艺两体磨料磨损中的统计方法模型之间的。在他们的模拟，简单经典的磨料磨损模型和纯切削磨损机理。江等人。10提出了圆尖类似雅各布森的粒子模型来描述多接触条件下两体磨损金属锥形颗粒的假设。在这个模型中，考虑了槽脊和粒子的高度分布。另外在不同条件下的磨损模式的转换和材料去除率也包括在内。尖端半径和粒子的顶角设置为实际变量。然而，粒子几何参数的随机性没有被介绍。其他的统计方法已经由11，用来评估在两体磨损颗粒的分布和形状的作用。方等人。【12】用同样的方法，模型的两体磨损过程中的粒子有一个旋转抛物面的形状。最接近上述考虑多凹凸磨料磨损模型的砂带和金属表面被假定为光滑接触。但这些模型，它是不可能获得当地的接触参数，如局部摩擦系数，切向力分布，或实际接触面积。用有限元法计算能力和商业软件的新改进，三维有限元（FEM）的计算变得更快。比卡耶等人。13，该张14，利用有限元计算为了分析摩擦系数，与圆锥压头刻划过程的应力和应变域。它们显示了一个临界迎角精度低于AC的存在，没有从磨损表面材料的脱离是一个小于临界角的。然而，增加攻角导致从微犁微切削过渡。值得注意的是，大多数现有的有限元模型，然而，主要处理单粒子的接触条件。在我们以前的工作中1，三维模型是由描述磨粒为多凹凸磨损局部研究分布的各种攻角的压头。在此模型中，平均压力和摩擦系数是不变的每个微凸体和独立的穿透深度。他们的攻击角的磨粒的关系。在本文中，我们描述的砂纸粗糙的局部几何与半球形尖硬圆锥压头改进我们的模型。压痕方法开发的锥形和球形压头的连接和扩展到考虑磨损的三种工艺的磨料磨损机理研究。新开发的模型用于确定影响颗粒的形状对摩擦系数和磨损过程中材料去除率在不同的深度渗透的三维真实粗糙表面。反过来，我们的早期模型，局部接触参数如压力，摩擦系数，和实际的接触面积，磨损率取决于在这项工作中，对两者的穿透深度和磨粒的迎角。提出了在带整理过程的情况下，一个特定的应用程序。NOMENCLATUREAGARAR1,AR2AXIAYID20ANDD30EJENHFFABFC,IFMAXFS,IMNNPMCROSSSECTIONALAREAOFTHEWEARGROOVECONTACTAREARATIOQUANTITYOFMATERIALPUSHEDTOTHEGROOVESIDESCONTACTRADIUSALONGXDIRECTIONCONTACTRADIUSALONGYDIRECTIONDEPTHDISPLACEMENTUSINGTHEABRASIVEPAPERS20ANDS30RESPECTIVELYYOUNGMODULUSRELATIVETOSURFACEJCOMBINEDYOUNGSMODULUSOFTHETWOSURFACESVICKERSHARDNESSTOTALNORMALLOADFWEARRATIONORMALFORCEBYUSINGTHECONICALMODELIMPOSEDNORMALEFFORTNORMALFORCEBYUSINGTHESPHERICALMODELNUMBEROFPOINTSALONGXDIRECTIONNUMBEROFPOINTSALONGYDIRECTIONTOTALNUMBEROFSUMMITSMEANCONTACTPRESSUREQTANGENTIALFORCEQQC,ITANGENTIALFORCEUSINGTHECONICALMODELQS,ITANGENTIALFORCEUSINGTHESPHERICALMODELRIMEANRADIUSOFTHEHEMISPHERICALTIPYYIELDINGPOINTZIAMPLITUDEATPOSITIONXI,YIGREEKLETTERSA1CRITICALATTACKANGLEFORPLOUGHINGA2CRITICALATTACKANGLEFORCUTTINGAIMEANATTACKANGLEOFABRASIVEGRAINDILOCALDEPTHPENETRATIONDXSAMPLINGSTEPSALONGXDIRECTIONDYSAMPLINGSTEPSALONGXANDYDIRECTIONDZXI,YITHEDIFFERENCEOFTHEATTITUDEBETWEENNEIGHBOURINGPOINTSMMEANFRICTIONCOEFFICIENTNJPOISSONSRATIORELATIVETOSURFACEJTWO本文分为三个主要部分。第一个是致力于该模型的描述。第二部分是专用于该模型的数值实现，介绍流程图。最后，第三部分提出了在摩擦系数项的结果，磨损率的演变作为一个功能的正常载荷和磨料颗粒的大小。在本文的最后部分提出了一些总结和展望。2球形和锥形压痕模型21一种磨料球面几何对于接触问题的几何结构如图1所示。每一个粗糙的I是由一个半球形末端锥描述。在一个小的穿透深度，即局部位移DI,，半球形的尖端半径和RI，攻角AI满足（DIRRI1COSAI见刘等人。，19），只有球形的尖端接触。对应的磨料凹凸我深度渗透到平坦的表面。它是利用平面的初始位置计算。每个粗糙I这是确定的初始位置时，第一次接触是磨粒与平面之间达到我后者是平行的研磨表面的平均平面。在目前的工作中，我们假设磨料颗粒不变形，在整理过程中的带。HERTZ解15为弹性接触的一个球体和一个平面提供的平均接触压力时，在恩是在接触面结合杨氏模量和由下式给出和EJ型分别为杨氏模量和泊松比的相对表面的凹凸J在I规模，塑性行为开始时，平均接触压力时，I039H16。塑性变形金属的屈服点Y，可以与维氏硬度HH3Y16。I在粗糙平面的行为，可能三个不同的变形阶段地增加经验弹性，弹塑性和完全塑性。当DI足够小（即低于一个临界值，D1，I），材料的弹性变形。当DI提高到另一临界值D2，I，发生充分的塑性变形。当，D1，IODIOD2，I，在平坦的表面上的行为是弹塑性。临界穿透深度底，1为粗糙的I，可以用变形被认为是完全的塑料（DI4D2，I）当接触压力达到平坦的表面的材料的硬度（PM，我H）和正常的接触力F2是约400倍的初始加载F117。后者对应于正常负荷水平时的平均压力达到初始屈服极限。相应的临界位移D2为全塑料变形是D2E54D1（更多细节在17给出了）。因此，从式（3），下面的关系得到D2在带完成的具体情况，在磨料的粒度在几个单位MM，临界位移D2约为0075毫米（使用H2100MPA；EN145GPA；公式RMEANE9毫米（4）。在目前的情况下，每个磨粒的穿透深度大大超过D2。这种假设仍然有效，即使正常低负荷。平均压力PM等于硬度H采用TRESCA准则18，塑性变形开始时，最大剪切应力的大小达到的屈服应力YH3Y半，然后TH/6。球面各凹凸我的行为被认为是完全塑性的接触，法向力和切向力我FS，QS，我根据19，可以表示为FS，I和QS，我将用以确定在每个磨粒的尺度摩擦系数。22一个磨粒圆锥几何在大的穿透深度（DI4RI（1COSAI），锥形接触C每个粗糙峰我和理想塑性接触的情况下，法向力和切向力的FC，我QC，我对凹凸的锥形表面的面积，是由因此总载荷FI和切向载荷作用气I，是力的半球面的面积和作用在锥形表面的面积总载荷F和支撑面的切向力Q分别其中N是与工件接触的凹凸的数量。正常的力是主要负责谷物的缩进到工件，而切向力是负责材料的去除和克服摩擦。平均摩擦系数M，然后由切向和法向力之间的比率给出3。流程图该模型在上一节中描述的是在MATLAB软件与实施研究砂纸使用流程图描述了在光滑的平面图之间的联系。采用三维表面测量探针系统。它由记录N的采集步骤，DY在正交方向上的分布在一个给定的方向平行的剖面。每个配置文件进行有规则的间距DX和点的数量，因此表面形貌特征是NM点。每个点的坐标（X，Y）具有高度Z的数据保存在二进制文件形式盘，用于一三维的表面拓扑检测算法2021输入。后者是用来确定与每个粗糙峰山顶的位置。每个会议我位于（K，L）的振幅Z（K，L），不同的DZ（K，L）子（K，L）Z（S，R）是计算和比较的八个相邻点的高度。其中SK1，K，K1和RL1，L，L1。如果所有的DZ（K，L）40，Z（K，L）将被视为粗糙2021峰会。每个粗糙我沿X和Y方向RXIK，L峰会的曲率半径，RYIK，相对于表面的均方面L定义为其中DX和DY分别采样步骤沿X方向和Y方向。峰会的平均曲率半径的定义是如果凹凸的几何形状，沿X和Y方向的角度分别给出了粗糙的DI是磨粒的穿透深度，AXI和AYI都分别沿X方向和Y方向的接触半径。每个粗糙峰等效攻角是由AI平均半径的凹凸曲率增加峰会RI与触针的尖端半径、采样步长DX和DY然而趋势是相反的攻击角度的AI。的实测剖面的复制是由针尖的几何形状的尖端半径定义的影响。后者是从25毫米到10毫米。这就解释了磨粒的圆形的形状。一个正常的宏观载荷FMAX，逐步把与砂纸接触位移DH数增量两表面。下面的临界位移的RI值（1COSAI），球形或锥形模型可应用于确定的法向力和切向力齐FI。因此，局部摩擦系数MI计算每个粗糙的我（使用均衡器。（5）和（6）。因此，总的F和Q的努力产生以及全球摩擦系数M的砂纸位移中断时产生的努力达到所施加的正常工作频率（即数值软件达到收敛）。4。结果与讨论在这个工作,两个磨料论文模型实现与NM点矩阵形式。其对应的表1表面标记的S20和S30在后续章节。平均磨粒尺寸为S20和S30分别为20毫米和30毫米。三种不同的砂纸为每个晶粒尺寸。此外，最小，最大的顶点曲率半径的平均值为S20和S30面角度攻击使用上一节中给出的关系表1中的规定。这些数据表明，为了简单描述了磨料表面。对于不同的表面，表观接触面积（MDX白兰地）是两10241024平方毫米这是离散化使用256个256分。对表面S20和S30的两砂带形貌的一个例子示于图3。用于两砂纸材料是铝氧化物AL2O3（E1350GPA；N1025，H01175GPA）。光滑的平面是一个标准的碳钢AISI1046（E2210GPA；N203；H2100MPA）。弹性常数是用来计算当量模量（见式（2）。H是为了确定A1和A2的攻击角度，描述不同的磨损机制，根据图9。结果S20S30获得的平均数据和三种不同的表面。数据的添加误差线AT71标准偏差。41。的磨粒的局部几何形状的切向载荷和摩擦系数的影响图4示出宏观的切向力Q演变为正常负荷的函数（方程（8）的表面S20和S30。在小载荷（FO125N），切向力不作为的正常负荷的函数线性进化。在每个磨粒接触的球面的一部分似乎是在Q与F曲线开始的这种非线性行为负责。事实上，正常和切向载荷取决于穿透深度。当尖端的锥形部分的影响占主导地位，摩擦力趋于正常的力函数线性进化因为锥尖，正常和切向载荷取决于攻角对侵彻深度和不为球状模型。类似的趋势是两表面观察。然而，可以预期的是，对于S30的切向负荷高于S20。这种差异是由于平均攻角为S30更重要。图5显示了平均摩擦系数作为宏观的正常负载的函数F在加载的早期阶段,摩擦系数增加迅速,因为接触的支持主要是由球形磨料颗粒的一部分。S20的平均曲率半径和S30表面几乎是相同的表1,正常和切向力F和QS20EQ。8,小深度渗透S30一致,因为他们只依赖于曲率半径,位移和软材料的硬度。在目前的模型,不考虑表面微凸体之间的相互作用。因此,得到了类似的摩擦系数对磨料的论文。更重要的是深度,球形和锥形几何图形相结合,影响摩擦系数演化。因此,表面的摩擦系数之间的差距S20和S30与应用正常负载增加。对于非常大的深度即更高的正常负载、摩擦系数变得几乎恒定的观察到图5。事实上,磨料颗粒像完美锥形硬度计压头的摩擦系数只取决于攻角。球形磨料粒子的一部分的影响就可以忽略不计。米S20和米之间的区别S30成为常数和预期,摩擦系数MS30高于MS20。这种差异主要是由于平均攻角砂纸S30哪个更重要的演变在皮带完成过程中摩擦系数实验研究22使用同样的纸S30粗糙表面,RA015毫米。图6显示了比较数值和实验之间的摩擦系数明显的接触压力的函数即正常负载除以表观接触面积。注意,在目前的工作中,为了简单起见,对应的是塑造成一个完美的表面光滑如标准碳钢符合美国钢铁协会的10464部分中指出的,这种假设是出于这样一个事实砂纸具有相对较高的粗糙度例如RAE94S30MM相比磨损表面。可以看出这两个曲线具有相同的趋势,随着明显的接触压力的增加而增加。描述的粗糙度是粗糙面高度的分布。表面微凸体接触的数量与正常负载增加。这就增加了实验和数值计算摩擦系数。的表面微凸体不接触不贡献评价的摩擦系数。然而,实验摩擦系数略大于计算。造成这种差距可能是没有胶组件模型中。模型和实验之间的差异减少,因为相关的摩擦系数与正常负载增加附着力降低。接触面积比基于“增大化现实”技术的发展即真实明显的接触面积比与正常负载总重要的是理解的机制参与摩擦,粘连,或穿。图7给出了基于“增大化现实”技术的发展作为一个函数正常负载表面S20和S30F。仿真结果表明,基于“增大化现实”技术的正常负载正比与模型开发的协议2324日。值得注意的是,真正的砂纸和工件之间的接触面积比明显小得多,不超过25的表观接触面积的测试磨料论文。图7显示还与纸接触表面的小S30因此对应的摩擦系数应小于砂纸S20。一个小的实际接触面积包括弱势之间的附着力砂纸和光滑表面25。这是带的情况下完成,粘附摩擦系数不超过00522日26。摩擦系数的值主要依赖当地的磨料颗粒的几何通过曲率半径和攻角。42。影响当地的几何磨料颗粒的磨损率当地联系参数如正常和切向力在粗糙尺度是用来确定在抛光过程中材料去除和了解当地的影响几何的研磨谷物和磨损率演化明显的接触压力。磨料磨损可以表示通过三个不同的过程耕作,楔的形成,或削减。转换从一个到另一个取决于磨料颗粒的攻角AI我计算在前一节中从坡口深度D之间的比例和半宽度的槽。抓上的攻角的影响实验研究了铝合金样品的测试27通过使用一个单点。基于他们的实验,他们已经表明,当攻角低于051RAD,耕作机制发生,而RAD102美元上方的攻角,切削机制占主导地位。为中级水平攻角从耕地转变为切削磨损机制已经观察到。槽的截面积由每个磨料颗粒在深度DI等于AI的一小部分被删除导致的直接物质损失在研磨过程中材料位移。这样的分数估计穿比不同部分给出了图8。AR1AR2代表材料的数量被推到槽两侧由于塑性变形和AG的横截面积是穿槽。参考文献。29和30表明,磨损率工厂本身取决于攻角的谷物。后者是由FAB值就等于零理想的微型耕作时,攻角小于某个临界值A1和等于统一理想的微切削攻角时一些临界攻角以上A2。A1和A2之间,两种机制同时切割和耕作共存。在这种情况下0OFABO1和工厂是由10确定两个临界攻角A1和A2,实验测量HOKKIRIGAWAETAL31使用图9。作者应用几种不同攻角圆锥硬度计压头在划痕试验,以研究不同的磨损机制。等测试使用的方法构造一个穿模式图不同显示不同维氏硬度高压划伤表面。各种磨料磨损机制之间的边界条件可以定义临界攻角。在我们的例子中,高压210以维氏硬度规模HV30,这两个关键角度A1RAD043和096A2RAD。在小的深度渗透DIRRI1因为AI,凹槽的截面积由每个磨料颗粒即挠部分可以计算19我之前的关系是应用在每个粗糙。为简单起见,指数方程式中忽略了我。18和19。在穿透深度大DI4RI1因为AI,凹槽的截面积由每个磨料颗粒是由19在本节中,相同的研磨纸S20和S30以前利用研究磨料颗粒大小对磨损量的影响,考虑到三个不同的磨损过程耕作,楔形成和切割。在每个粗糙的规模不同的磨损机制发生,根据攻角的值AI和两个临界攻角A1和A2。表2显示了每个穿的百分比两磨料论文S20S30的机制。图10显示单位滑动距离L磨损体积增加的总正常负载两种磨料论文。在低载荷,磨损体积增加缓慢,因为大部分的总负载是由一个耕作NONWEAR接触和接触建立主要由球形的表面微凸体导致塑性变形表示在21节没有导致材料去除。总正常负载增加,球面的一部分个体的影响磨料颗粒变得不那么重要。磨损率增加迅速,由于每个谷物的切削力的增加导致主导过渡磨损模式从耕种到楔入和切割。槽横截面面积的依赖AR
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号