导读:本文包含了超声珩磨论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:功率超声珩磨,超声空化声场,Labview,数据采集系统
超声珩磨论文文献综述
杨宇涛[1]（2019）在《功率超声珩磨声场测量的智能数据采集系统设计与实现》一文中研究指出超声珩磨加工是一种应用广泛的先进加工方法,在加工时由于超声的存在,会在液体的局部区域产生空化效应,伴随着针对空化效应的研究不断深入,对数据量的需求也在增大。数字示波器是如今在研究被大量使用的测量仪器,但是示波器本身存储深度有限,界面操作存在一定的复杂性,不能实现连续不间断的采集与存储。故而本文进行了水听器测空化声场的测量实验,采用了将示波器原有采集模块与工控机相结合的方式,利用B-4Pin线传输数据,使用Labview进行软件编辑工作,建立了一套利用示波器进行数据采集的系统,本文主要工作如下:(1)在实验室进行大量理论研究的基础下,分析与讲述了超声空化声场机理,搭建水听器测超声空化的声场的实验平台,进行不同浓度碳化硅溶液的声场声压值测量,对实验数据进行了采集,为下一步工作提供数据准备。并进行声场声压值仿真,利用声场机理计算出预警值为150mV。(2)在得到原始数据的基础上,结合使用的工控机系统与示波器信号,进行了系统的规划。选择了工控机设备,确定了数据的通信传输模块。决定使用Labview软件进行程序编辑,得出了需要设计的数据采集、数据存储、预警系统叁个模块,并且对其基本功能进行叙述。(3)使用本文完成的系统规划设计,完成数据采集、数据存储、预警模块的设计,实现了数据采集与存储连续不间断的功能,并对其进行自我验证,得出设计的系统可以实现400Kb/s的数据存储速度,可以连续工作380小时。结合第二章的实验数据,验证了系统针对功率超声珩磨空化实验的可用性,得出设计的系统所采集的数据与原始数据的相对误差皆小于5%,并进行了数据点的拟合,验证了波峰的数值,进行散点图对比走向趋势,发现与原始数据走向基本吻合。(本文来源于《中北大学》期刊2019-04-16）
胡炜,祝锡晶,叶林征,马恺[2]（2019）在《AZ31B镁合金功率超声珩磨空化试验研究》一文中研究指出空化效应是功率超声珩磨中最常见的现象,为探究空化对被加工材料性能的影响,对表面抛光后的AZ31B镁合金进行超声振动空化实验,采用正交试验研究了超声振幅、与工件距离、超声时间对试件硬度和表面粗糙度的影响,并对试件进行金相组织分析。结果表明:空化可以造成材料表面形貌的改变,并对材料的硬度和表面质量产生变化。影响材料硬度的主要因素依次是超声时间、与工件距离、超声振幅,空化可以将工件硬度提升1. 5-3倍左右,最优参数组合为超声振幅75%、与工件距离1. 0mm、超声时间20min;粗糙度的主要影响因素是与工件距离、超声时间和超声振幅,在超声时间20min、与工件距离2mm、超声振幅50%条件下,试件表面粗糙度Rq值最小,表面质量最好。在硬度最高的试验组条件下,表面晶粒尺寸由15μm减小到2μm左右。因此,超声空化在一定的控制条件下,能明显改善工件的硬度和表面质量,工件硬度的改变与超声空化导致晶粒细化现象有关,试验分析结果对材料改性有现实借鉴意义。(本文来源于《工具技术》期刊2019年01期）
叶林征[3]（2018）在《功率超声珩磨磨削区空泡溃灭微射流冲击特性及试验研究》一文中研究指出功率超声珩磨是一种超声辅助精密加工方法,依靠油石的运动达到去除材料及改变表面微观形貌的效果,加工过程中,由于超声波的传入磨削液中会产生空化效应,大量的空化泡产生并溃灭,空泡溃灭过程中会产生微射流、冲击波、声致发光等复杂的次级效应,会对材料表面产生不容忽视的影响,尤其是空泡溃灭微射流的冲击作用。目前为止国内外学者对空化观测、空泡动力学分析及空蚀试验分析等方面进行了大量的工作,相关理论体系已初步建立,但空化效应产生的次级效应还需深入的机理研究,并且功率超声珩磨等超声辅助加工中的空化研究还明显不足。因此,本文提出超声珩磨环境中空泡溃灭微射流冲击特性的研究,首先探究了超声珩磨微观磨削机理及磨削区内的空化效应,然后利用超声空化理论、流体力学、冲击动力学、材料力学、超声学等多学科的基本理论,重点探究了空泡溃灭微射流对材料的冲击作用以及此过程中液、固区域的行为变化,最后进行相关的试验分析及论证,主要工作包含以下几方面:(1)研究了超声珩磨微观磨削机理。考虑了超声珩磨微观加工过程中材料的尺度效应并采用了基于细观机制的应变梯度塑性理论,建立了单油石磨削力模型及比磨削能模型,发现考虑尺度效应时磨削力明显增大且珩磨深度对磨削力的影响最大;珩磨深度低至某一阈值(约1.4μm)后,随珩磨深度的继续减小,磨削力呈现非线性增大的趋势;当珩磨深度低于4.4μm继续降低时,比磨削能也会非线性增大。(2)探究了考虑热效应情况下磨削区单空泡特性的变化及珩磨因素对空泡特性的影响。结合空泡动力学理论,分别考虑了煤油蒸气的冷凝与蒸发、超声珩磨压力及珩磨头速度,构建了超声珩磨磨削区单空化泡的动力学模型,并利用Matlab软件仿真了空泡半径、泡内温度、泡内压强及泡内煤油蒸气分子数的动态演变规律;结果表明,在超声振动珩磨条件下,空化泡泡径受到较大抑制,但运动变化频率却加快,泡内压强与泡内温度的最小值较大,同时泡内煤油蒸气分子数较少;通过研究超声珩磨因素对空化泡运动过程的作用,发现珩磨压力有较大影响,而珩磨头的回转速度具有较小影响,往复速度几乎没有影响。(3)建立了空泡溃灭微射流冲击壁面的叁维流固耦合模型。针对空泡溃灭微射流冲击壁面这一物理现象,分别对水锤压力和滞止压力进行了简单数学计算,结果表明声压及珩磨压力对微射流冲击壁面过程的影响很小,可以忽略;微射流的冲击会使材料壁面产生高达10~4-10~6 s~(-1)量级的应变率,所以选用了考虑应变率效应的J-C本构模型;随后依据流体力学、固体力学及冲击动力学,分别建立了微射流冲击壁面的一维和叁维流固耦合数学模型。(4)探讨了微射流冲击过程中固体区域及液体区域的行为变化。通过耦合欧拉拉格朗日方法分析了不同微射流冲击条件下的壁面行为变化:空泡溃灭微射流垂直冲击时,壁面出现微型凹坑,壁面的峰值压力、最大变形深度及最大等效应变均出现在射流冲击的边缘,壁面塑性变形主要发生在冲击前期,等效应变呈环形分布;壁面压强随微射流冲击速度的增大而增大,凹坑深度由微射流速度和微射流直径共同决定且随其增大而增大,凹坑直径主要与微射流直径正相关且d_p/d_j≈0.95-1.2,而凹坑径深比则主要与微射流速度负相关且其比值约为15-80;微射流斜冲击时,微射流背侧的侧向射流速度较前侧低,且微射流背侧压强、凹坑深度、等效应变均大于前侧;随冲击角度的增大,壁面压强、凹坑深度及等效应变均先略有增大随后减小,特别是冲击角度为15o的微射流冲击效应最强。通过光滑粒子流体动力学耦合有限元法分析了微射流冲击过程中液体区域的行为变化:微射流冲击过程中形成的侧向射流速度高于微射流冲击速度,在本文所选数据下最高可达冲击速度的1.6倍,冲击中后期微射流中部粒子反向运动向上凸起。(5)进行了超声珩磨空化观测试验、空泡溃灭微射流冲击试验反演分析及超声珩磨空化正交试验。观察到超声珩磨油石周围液体中产生了明显的空化现象;应用基于球形压痕理论的反演分析方法对微射流冲击作用下材料表面的微型凹坑进行了逆向推理,表明凹坑等效应变、等效应力、微射流冲击强度及速度均与凹坑径深比密切相关,在16-68的径深比下,微射流冲击强度约为420-500 MPa,对应的微射流速度约为310-370 m/s;通过超声珩磨空化正交试验,分析了距离、超声振幅、试验时间叁个因素对凹坑最大直径、表面侵蚀率、表面粗糙度的影响:距离和振幅两试验因素对凹坑最大直径及单空化溃灭强度影响明显,且距离影响更大,即距离越小、振幅越大,凹坑最大直径越大;试验时间对表面侵蚀率的影响最为显着,其次是距离,且试验时间越长、距离越近,材料表面受侵蚀程度越大、整体空化强度越强;振幅则对材料表面粗糙度的影响最大,在距离5 mm、振幅65%、试验时间1/3 min条件下,试样表面粗糙度有所降低,表面质量略有提高,因此,在控制一定条件下,空化效应有助于工件表面质量的改善。(本文来源于《中北大学》期刊2018-06-05）
祝锡晶,马恺,胡炜,杨宇涛[4]（2018）在《超声珩磨工具头横向辐射声场的建模与仿真》一文中研究指出对受纵向激励振动的功率超声珩磨工具头的横向辐射声场进行研究,以流固耦合系统运动方程为基础,利用弹性力学对超声珩磨工具头叁维横向辐射声场进行理论计算,并通过有限元仿真分析了工具头横向辐射声场的声压分布规律。结果表明,该声场中的声压大小及分布分别与流固界面处振动工具头表面的应力大小和分布相有关。改变激励频率的大小,可以间接地改变横向辐射声场的声压分布。(本文来源于《陕西师范大学学报(自然科学版)》期刊2018年03期）
马臻[5]（2018）在《渐开线花键拉刀外圆超声珩磨装置设计及试验研究》一文中研究指出渐开线花键拉刀作为拉削刀具的一种,在拉削加工中,属于一次成形的加工工艺,其生产效率高,且加工精度与表面质量好,常用于零部件的批量生产。拉刀的刀齿外圆表面质量对其加工效率,加工工件质量及工作寿命有着至关重要的影响。传统的加工方式通常采用砂轮对其刀齿外圆表面进行磨削,加工效率低,表面质量难以保证,并且砂轮自脱落严重,造成较为恶劣的加工环境。因此,本文提出采用外圆超声振动珩磨技术对拉刀外圆表面进行加工的方式。在超声珩磨加工机理研究的基础上,针对渐开线花键拉刀,设计一套外圆超声珩磨装置,并进行试验加工。本文的主要研究内容以及取得的成果如下:1.对普通砂轮磨削加工单颗磨粒的未变形切屑最大切削厚度进行了分析;根据超声振动的施加方式不同,分析了叁种外圆超声珩磨的运动形式;针对切向超声振动,建立了单磨粒切削运动方程,并对其材料去除机理进行了研究。2.基于理论分析,首先根据渐开线花键拉刀的实际加工情况合理选择超声波发生器,并对换能器进行了理论计算;设计圆锥过渡的阶梯形复合超声变幅杆,计算变幅杆各尺寸参数,并进行仿真分析;根据一体化设计思想,设计了超声珩磨变幅器部分,包括二级变幅杆和珩磨块,并对其进行仿真。最后将各部分进行装配组成超声振动系统,对其进行整体Ansys仿真分析,确定最优的结构。3.对所设计的超声珩磨振动系统进行阻抗分析,验证装置合理性。设计装置夹具和试验方案,搭建试验平台。分别进行普通珩磨试验、径向超声振动珩磨试验和切向超声振动珩磨试验。通过对比分析试验数据和观测工件表面形貌,得出施加切向超声振动的珩磨加工方式所得到的工件表面具有较低的粗糙度值,当工件转速为rmin/230,珩磨深度为20?m时,获得的工件表面质量最好。(本文来源于《中北大学》期刊2018-04-16）
张颖[6]（2018）在《功率超声珩磨装置参数化设计及其制图系统开发》一文中研究指出功率超声珩磨技术作为超声加工在精密磨削领域的代表性应用之一,在对发动机缸套等内圆表面的加工中有较大优势。不同尺寸的缸套需匹配相应的功率超声珩磨装置,为避免重复设计,需建立装置的参数化模型。受技术所限,现阶段工程图仍是生产加工的重要参考,装置进行参数化设计后,工程图是必不可少的。针对主流CAD软件的工程图模块无法满足本地化、标准化要求,绘图繁琐,设计效率低等问题,对其工程图功能进行扩展,可有效提高设计效率。本文建立了功率超声珩磨装置的参数化模型,设计了参数设置的可视化界面;基于NX平台进行其工程图模块的二次开发,设计了功率超声珩磨装置辅助制图系统。本文具体工作如下:(1)对功率超声珩磨装置进行了结构及功能分析,利用模块划分技术将其划分为四个模块,基于自顶向下的建模方法,综合利用表达式、UG/WAVE等功能进行部件间关联建模,建立了装置的参数化模型,零部件间关联驱动,模型稳定。(2)研究了基于NX与Visual Studio平台进行二次开发的方法以及PTS模块的应用方法,分别利用二次开发技术与PTS模块设计了零部件与整体装置的人机交互界面,通过在界面中修改参数来驱动模型快速更新。(3)综合利用NX二次开发工具开发了功率超声珩磨装置辅助制图系统,辅助制图系统包括图纸设置及制图标准加载、视图生成、自动标注、图纸生成四个子系统。图纸设置及制图标准加载子系统实现自定义国标化工程图模板及制图标准的加载;视图生成子系统实现基本视图的生成;自动标注子系统实现尺寸、粗糙度等标注;图纸生成子系统实现技术要求的插入及标题栏与明细栏内容的自动填写。该系统具有良好的人机交互性和可移植性,借助该系统可快速准确地生成不同尺寸的功率超声珩磨装置的工程图。(本文来源于《中北大学》期刊2018-04-16）
凌岑[7]（2018）在《功率超声振动珩磨空化声场研究》一文中研究指出功率超声振动珩磨技术是一种用于难加工材料处理的先进、高效的方法。在功率超声振动珩磨加工环境下,珩磨液由于超声波所引起的声压扰动作用会产生空化效应。空化泡的生长、压缩、溃灭等一系列动力学行为都会对功率超声振动珩磨加工工件的表面质量产生影响。本文针对功率超声振动珩磨环境下的超声空化声场以及处于其中单个空化泡开展研究,结合超声空化理论知识,采用数学建模、数值模拟以及试验研究分析等方法,研究了多种因素对功率超声振动珩磨超声空化声场分布的影响以及声场中单个空化泡运动过程的影响。主要研究内容和结论如下:1在已有研究的基础上,考虑功率超声振动珩磨环境对超声空化声场的影响,建立了声场的数学模型,并用Matlab软件,对声场的分布情况进行了数值模拟,结果表明超声频率、超声振幅、液体介质,珩磨头的往复速度均在一定程度上会影响超声空化声场。2在上述所建立声场数学模型的基础上,研究功率超声振动珩磨环境以及声场参数对于单个空化泡运动过程的影响。结果显示空化泡初始半径、超声振幅、液体介质,珩磨头的往复速度、珩磨压力都会较大程度的影响空化泡的运动过程,增大空化泡运动的剧烈程度。然而,超声频率、珩磨头的回转速度则对空化泡运动过程的影响较小。3通过水听器法测量功率超声珩磨振动系统所引起的超声空化声场,以及铝箔腐蚀法测量超声空化声场的空化效应。验证了第二章数学模型和第叁章数值模拟的正确性,并探究空化声场的空间分布情况对空化效应的影响。声场中声压值随着距离的增大而逐渐减小,空化效应对铝箔纸的空蚀效果也随着声压值的减小而减小。增大超声振动幅值,空化声场的声压值明显的增大;改变液体介质也会影响空化声场的声压以及空化效应的强度;增加空化效应的作用时间,会使得空蚀坑数量增多,密集程度也有相应的增加。(本文来源于《中北大学》期刊2018-04-16）
凌岑,王建青,祝锡晶[8]（2018）在《水听器法测量功率超声振动珩磨空化声场分布》一文中研究指出为了直接、简便地研究功率超声振动珩磨作用下的空化效应,对其声场建立数学模型,采用水听器对功率超声振动空化声场参数进行了定点测量,对数学模型所得到的仿真结果进行验证。为了研究流体介质中超声空化声场的分布情况,采用水听器法对不同功率与不同种类液体介质中的辐射超声场进行了多点声压测量。通过对比试验数据分析发现,声波沿换能器截面方向成对称分布,沿换能器轴向方向随距离的增加而衰减;不同种类的液体介质也会影响声压的分布以及空化效应的强弱。该方法可以直观的评价超声振动珩磨作用下的空化声场的强度和分布情况,对后续研究超声珩磨的空化泡动力学行为以及对超声振动珩磨装置的优化设计具有一定的实际应用价值。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2018年04期）
张颖,祝锡晶,崔学良,马臻[9]（2018）在《参数化功率超声珩磨装置工程图智能生成研究》一文中研究指出提出了一种UG环境下针对参数化产品的工程图智能生成方法,综合运用UG二次开发工具,开发出参数化功率超声珩磨装置智能辅助制图系统。该系统利用模板技术实现了自定义图纸模板的自动导入;定制了国标化制图标准,通过编程实现视图生成、尺寸自动标注、新版粗糙度标注功能;使用数据库技术实现技术要求的自动读写;基于属性映射实现标题栏和明细栏的自动填写。该系统具有良好的人机交互性和可移植性,借助该系统可快速准确地生成不同尺寸的功率超声珩磨装置的工程图。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2018年01期）
马臻,祝锡晶,张颖[10]（2018）在《外圆超声珩磨加工试验研究》一文中研究指出设计一套外圆超声珩磨装置,借助ANSYS软件对该装置的变幅杆和珩磨头进行整体动力学分析。在相同加工参数下分别采用传统的普通外圆珩磨和附加超声的外圆珩磨对SUS304不锈钢外圆柱表面进行加工试验。在试验中采用单因素变量法,分别改变工件回转速度与珩磨深度,对比外圆超声珩磨与普通外圆珩磨的加工效果,研究影响工件表面质量的主要因素。试验结果表明:珩磨深度、工件回转速度是影响表面粗糙度的主要因素,与普通外圆珩磨相比,附加超声的外圆珩磨表面粗糙度降低约10%。(本文来源于《工具技术》期刊2018年01期）
超声珩磨论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
空化效应是功率超声珩磨中最常见的现象,为探究空化对被加工材料性能的影响,对表面抛光后的AZ31B镁合金进行超声振动空化实验,采用正交试验研究了超声振幅、与工件距离、超声时间对试件硬度和表面粗糙度的影响,并对试件进行金相组织分析。结果表明:空化可以造成材料表面形貌的改变,并对材料的硬度和表面质量产生变化。影响材料硬度的主要因素依次是超声时间、与工件距离、超声振幅,空化可以将工件硬度提升1. 5-3倍左右,最优参数组合为超声振幅75%、与工件距离1. 0mm、超声时间20min;粗糙度的主要影响因素是与工件距离、超声时间和超声振幅,在超声时间20min、与工件距离2mm、超声振幅50%条件下,试件表面粗糙度Rq值最小,表面质量最好。在硬度最高的试验组条件下,表面晶粒尺寸由15μm减小到2μm左右。因此,超声空化在一定的控制条件下,能明显改善工件的硬度和表面质量,工件硬度的改变与超声空化导致晶粒细化现象有关,试验分析结果对材料改性有现实借鉴意义。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
超声珩磨论文参考文献
[1].杨宇涛.功率超声珩磨声场测量的智能数据采集系统设计与实现[D].中北大学.2019
[2].胡炜,祝锡晶,叶林征,马恺.AZ31B镁合金功率超声珩磨空化试验研究[J].工具技术.2019
[3].叶林征.功率超声珩磨磨削区空泡溃灭微射流冲击特性及试验研究[D].中北大学.2018
[4].祝锡晶,马恺,胡炜,杨宇涛.超声珩磨工具头横向辐射声场的建模与仿真[J].陕西师范大学学报(自然科学版).2018
[5].马臻.渐开线花键拉刀外圆超声珩磨装置设计及试验研究[D].中北大学.2018
[6].张颖.功率超声珩磨装置参数化设计及其制图系统开发[D].中北大学.2018
[7].凌岑.功率超声振动珩磨空化声场研究[D].中北大学.2018
[8].凌岑,王建青,祝锡晶.水听器法测量功率超声振动珩磨空化声场分布[J].科学技术与工程.2018
[9].张颖,祝锡晶,崔学良,马臻.参数化功率超声珩磨装置工程图智能生成研究[J].组合机床与自动化加工技术.2018
[10].马臻,祝锡晶,张颖.外圆超声珩磨加工试验研究[J].工具技术.2018