CFRP砂轮设计与超高速磨削工艺研究

发布时间：2024-02-23 18:28

　　镍基高温合金具有优异的物理力学性能,在航空航天、舰船、核能等领域广泛应用。超高速磨削可以改善镍基高温合金的难加工性,是未来的发展趋势,目前研究还处于起步阶段。CFRP砂轮因为密度低、比强度和比模量高,可满足超高速磨削对砂轮的高要求,但是目前的CFRP砂轮并没有完全发挥CFRP优良的性能。为此,本文通过有限元分析设计CFRP砂轮,并对超高速磨削高压射流冷却的两相流场进行分析,以掌握弧区有效流量的变化规律。在上述研究基础上,开展超高速磨削试验,分析磨削速度的提高对高温合金加工性的影响,为后续更高速度的磨削提供参考。主要工作如下:(1)利用ABAQUS有限元软件进行砂轮建模,对其进行力学性能分析。对不同的材料铺排方式、不同基体材料的砂轮力学性能进行了对比。针对不同的目标,提出不同的砂轮基体设计方案。(2)使用Fluent软件对超高速磨削中的流场进行了有限元分析,研究了喷嘴安装位置、冷却液射流速度以及砂轮线速度等因素对弧区有效流量的影响,据此提出了超高速磨削冷却系统的改进方案。(3)开展了高温合金GH4169的超高速磨削试验,分析了磨削力和磨削温度,揭示了磨削速度对材料加工性的影响规律,论证了...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1超高速砂轮部件模型

南京航空航天大学硕士学位论文比较超高速砂轮的力学性能，掌握砂轮内部的应力分布，研究不同速度条件下的砂轮变形等变化规律，以更好地发挥CFRP的优异性能，为复材砂轮的设计和使用提供指导意见，进行相应的有限元分析是十分有必要的。ABAQUS是法国达索公司旗下著名的有限元分析软件，....

图2.2纤维铺层方向

束编制成纤维预浸料，然后按照不同的铺层方式来使致CFRP材料的弹性模量有所降低，对含有树脂的型，即“复合材料混合定律”，该模型采用加权平均1-cffmfEEVEV复合材料的弹性模量，Ef为纤维的弹性模量，Em为树的体积含量。性编辑完善，利用A....

图2.3砂轮装配体载荷与边界条件的施加网格划分质量的好坏对仿真软件的计算会产生多方面的影响，通常情况下，四面体的自由

图2.3砂轮装配体载荷与边界条件的施加好坏对仿真软件的计算会产生多方面的影响，通常情为透彻，能够适应复杂形面，但是会产生较多数量的要花费更多的精力，在复杂模型划分时难度较大。但在计算精度、计算效率方面都优于四面体网格，能以砂轮装配体的结构比较简单，划分图2.4所示的结构后....

图2.4砂轮装配体网格划分结果

2.3砂轮装配体载荷与边界条件的施仿真软件的计算会产生多方面的影响，，能够适应复杂形面，但是会产生较多更多的精力，在复杂模型划分时难度较精度、计算效率方面都优于四面体网格配体的结构比较简单，划分图2.4所示以快速的生成较密的扫掠网格。有一点的准确性越好，但是对于复合材料铺层....

本文编号：3907782