微磨粒冲击陶瓷材料的有限元模拟 finite element simulation of micro-abrasive impacting on ceramics.pdfVIP

l圃圜嘲 微磨粒冲击陶瓷材料的有限元模拟 FilliteElementSimulafionof蛐cro．abrasive on0nceranucs ImpactinggnitcapmIscimareC 王家明 谷安 (南京航空航天大学机电学院，南京210016) 摘要：介绍了微细磨粒喷射加工技术的原理和应用，分析了微粒冲击有限元的研究现状，运用ANSYS／ LS—DYNA对微粒冲击过程进行了有限元模拟，选择Johnson Holmquist 型，运用LS—DYNA求解器对微粒冲击陶瓷过程进行了计算与仿真，分析了微粒的冲蚀机制，得出了凹坑深度以 及直径、材料的去除率随冲击速度的变化曲线。 关键词：喷射加工 微粒冲击 有限元模拟 冲蚀机制 DOI：10．3969／j．issn．1007～080x．2010．10．005 and ofmicro—abrasive wasintroduced．Therecentresearchof Abstract：The principleapplication jetmachining the elementofmicro—abrasivewas ANSYS／LS—DYNAwasusedtomakethefinite finite impactinganalyzed，and elementsimulationofthe ofmicro—abrasive Ceramicsmaterialmodelwaschosen process impacting，JohnsonHolmquist asthe materialconstitutivemodelanditsfailure ofmicro—abrasiveonceramicswas target model，theprocess impacting calculatedandsimulatedLS—DYNA themechanismoferosionwas thevariationcurveofthe by code，and analyzed，and anddiameterof ofmaterial with waseduced． depth crater，rate removingimpactingvelocity micro-abrasivefiniteelementsimulationmechanismoferosion Keywords：jetmachining impacting 0引 言 实验过程的时间和资金支出，而且有助于对微磨粒加 微细磨粒喷射加工技术(micro-abrasivejet 工机制的进一步理解旧o。 笔者利用显式动力学分析方法对单个氧化铝磨粒 machining，MAJM)的原理是用高速气流将微细磨料加 速，用高速的微细磨料粒子冲击硬脆材料的工件，被加 冲击陶瓷材料的行为进行了分析，建立了冲击实体模 Z-l-件表面遭冲击后表层材料就被去除…。这项技术型，选择JohnsonHolmquist 越来越广泛地应用于玻璃、陶瓷、单晶硅等具有高硬 度、高脆性和高熔点的材料的微切削加工。 真分析。 目前国内大部分研究集中于去除材料的工艺研 1微粒冲击有限元研究的现状 究，关