| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-24页 |
| 1.1 课题来源与研究背景 | 第12-13页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第12页 |
| 1.1.2 研究背景与意义 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-20页 |
| 1.2.1 超精加工研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2.2 磨粒流加工研究现状 | 第14-19页 |
| 1.2.3 流体超声空化效应 | 第19-20页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第20-24页 |
| 第2章 耦合超声的三相磨粒流动力学模型 | 第24-68页 |
| 2.1 引言 | 第24-29页 |
| 2.1.1 磨粒流加工的切削机理 | 第24-27页 |
| 2.1.2 控制两相流切削的主要参数 | 第27-29页 |
| 2.2 磨粒流加工动力学模型 | 第29-45页 |
| 2.2.1 流体的连续介质模型 | 第30页 |
| 2.2.2 流体运动描述方法 | 第30-33页 |
| 2.2.3 流体力学基本方程组 | 第33-40页 |
| 2.2.4 多相流模型 | 第40-41页 |
| 2.2.5 边界层模型 | 第41-45页 |
| 2.3 超声空化对磨粒的作用机理 | 第45-54页 |
| 2.3.1 超声波的理论研究 | 第46页 |
| 2.3.2 声压的定义 | 第46-47页 |
| 2.3.3 理想流体介质中的声波方程 | 第47-49页 |
| 2.3.4 声场中的能量关系 | 第49-50页 |
| 2.3.5 声阻抗率与声波的反射与透射 | 第50-52页 |
| 2.3.6 超声波在液体中的传播 | 第52-54页 |
| 2.4 超声空化物理量分析计算 | 第54-67页 |
| 2.4.1 超声作用下液体中单个气泡的运动方程 | 第54-57页 |
| 2.4.2 超声作用下的气泡动态分析 | 第57-62页 |
| 2.4.3 气泡溃灭时的温度、压力计算 | 第62-63页 |
| 2.4.4 空化泡液体外围的压强 | 第63-65页 |
| 2.4.5 空化泡附近磨粒动能变化的分析 | 第65-67页 |
| 2.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 第3章 三相磨粒流加工数值模拟 | 第68-86页 |
| 3.1 引言 | 第68页 |
| 3.2 两相流的CFD软件仿真模拟 | 第68-74页 |
| 3.2.1 两相磨粒流加工物理对象 | 第69-74页 |
| 3.2.2 两相磨粒流仿真结果分析 | 第74页 |
| 3.3 耦合超声的三相流的CFD仿真计算 | 第74-85页 |
| 3.3.1 计算模型前端处理 | 第75-76页 |
| 3.3.2 磨粒流的模型描述 | 第76-77页 |
| 3.3.3 磨粒流模型的条件设置 | 第77-78页 |
| 3.3.4 超声振动对流场的影响仿真 | 第78-85页 |
| 3.4 本章小结 | 第85-86页 |
| 第4章 三相磨粒流超声调控系统设计与开发 | 第86-130页 |
| 4.1 引言 | 第86页 |
| 4.2 超声波换能器 | 第86-105页 |
| 4.2.1 压电方程组及其边界条件 | 第87-91页 |
| 4.2.2 压电换能器的机电等效电路 | 第91-97页 |
| 4.2.3 压电陶瓷振子的谐振特性 | 第97-100页 |
| 4.2.4 压电换能器的阻抗匹配 | 第100-105页 |
| 4.3 超声波发生器电路 | 第105-124页 |
| 4.3.1 超声波电源常用的拓扑结构 | 第106-107页 |
| 4.3.2 逆变器PS-PWM软开关控制功率时调功原理 | 第107-111页 |
| 4.3.3 超声波电源的频率跟踪方法 | 第111-115页 |
| 4.3.4 电路主要元器件的选择计算 | 第115-124页 |
| 4.4 超声变幅杆 | 第124-127页 |
| 4.4.1 阶梯形变幅杆传输性能参量的计算 | 第125-127页 |
| 4.4.2 超声加工负载效应 | 第127页 |
| 4.5 本章小结 | 第127-130页 |
| 第5章 空化状态下三相磨粒流切削加工实验 | 第130-150页 |
| 5.1 磨粒运动的PIV测量 | 第130-133页 |
| 5.2 空化实验结果与分析 | 第133-143页 |
| 5.2.1 铝试样加工实验 | 第136-138页 |
| 5.2.2 硅片试样加工实验 | 第138-142页 |
| 5.2.3 其它试样空化实验 | 第142-143页 |
| 5.3 空化状态下三相磨粒流实验结果与分析 | 第143-148页 |
| 5.4 本章小结 | 第148-150页 |
| 第6章 结论与展望 | 第150-154页 |
| 6.1 结论 | 第150-151页 |
| 6.2 创新点 | 第151页 |
| 6.3 展望 | 第151-154页 |
| 参考文献 | 第154-161页 |
| 致谢 | 第161-162页 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 | 第162页 |