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磨料高压水射流技术是于20世纪初新兴起的一门学科,以其高效率,无污染,无热变形,切面光滑等独特的切割优点广泛运用于治金、机械、造船、建筑和军工等行业的金属材料加工中。然而在实际运用中,还存在许多不足之处,具体表现在以下几个方面:(1)工人在操作设备过程中,噪声甚大,甚至有时尖锐刺耳,这严重影响到工人的工作情绪,也威胁到工人的身心健康;(2)在钢板的切割过程中,喷嘴磨损严重,更换频繁,加工成本进而提高;(3)切割较厚钢铁材料时,工作压力的提高引起了较为明显的压力脉动,这严重影响了切割质量,降低了相关零部件的使用寿命;(4)对钢材加工时产生的滞后、回击现象所引起的切缝质量下降等问题,其工作参数的最优化,是本领域一技术难题。本文以超高压后混合式磨料水射流切割系统为研究对象,首先对噪声产生的机理进行了理论分析,主要研究射流湍流噪声和气蚀噪声,并提出了降低压力脉动和改进喷嘴结构来降噪的方法。其次,建立了后混式磨料喷嘴流场的可视化模型,用Fluent软件求解喷嘴内各节点的速度,根据速度场分布,讨论了影响磨料速度的主要影响因素,结果表明,混合腔长度、聚焦管长度及锥角都存在一个最优值,从降低磨料喷嘴磨损、减小喷嘴能量损失的角度来看,应该调整混合腔内锥角到合理值。接着分析了增压系统中的压力脉动,并通过MATLAB中的动态仿真工具软件包SIMULINK对其进行建模仿真。从仿真来看可以看出,超高压发生系统中的压力脉动与工作压力、增压比、蓄能器容积、换向时间之间有明显的关系。通过对增压系统压力脉动的分析,为以后增压器超高压系统的结构改进设计提供了参考。最后,基于BP神经网络提出了后混式磨料水射流工作速度参数的预测方案,训练并验证了该网络模型的可靠性。