基于分子动力学磨粒流加工数值模拟研究

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lang19870311
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磨粒流加工技术是精密、超精密加工领域的重要方法之一,被广泛应用于机械、航空航天、兵工等领域关键零部件的内表面光整加工。磨粒流加工实质是磨粒对工件表面的微切削作用,实现工件表面的光整加工,提高工件表面的光洁度。为探讨磨粒流加工中磨粒微切削加工机理,建立了单颗磨粒微切削工件的简化模型,采用分子动力学方法对磨粒微切削工件过程进行数值模拟分析。  根据磨粒流加工实际过程,利用分子动力学程序语言来建立分子动力学仿真模型,对工件原子坐标文件进行处理,得到不同时刻的原子位置图像,实现对不同时刻原子位移的标定,分析加工过程中工件原子随磨粒运动发生的变化,探讨磨粒流加工时材料的去除机理。在研究过程中,本文选用单晶铜、单晶铝和单晶镍三种材料的工件以不同形状的磨粒进行切削数值模拟,观察不同形貌的磨粒对加工过程中材料去除以及工件表面形成的影响。通过改变磨粒速度、运动方向以及体系温度等参数进行切削仿真,分析在磨粒流加工过程中工件能量与应力的变化,探讨磨粒流加工工艺中不同加工参数对工件加工质量的影响,同时探讨加工环境对磨粒结构的影响,为磨粒流加工技术的发展提供理论依据。
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