[发明专利]一种模拟核壳型复合磨粒抛光过程的方法

说明书

本发明涉及一种模拟核壳型复合磨粒抛光过程的方法，分析步骤如下：建立工件模型，对所述工件模型设置微观参数；建立核壳型复合磨粒模型，设置所述核壳型复合磨粒模型的属性和参数；将工件模型和核壳型复合磨粒模型集成在一起，建立核壳型复合磨粒抛光工件模型；设置核壳型复合磨粒的冲击参数，模拟抛光过程；对核壳型复合磨粒破坏和冲击损伤进行统计分析。本发明具有如下的技术效果，利用核壳型复合磨粒抛光工件，建立了“核‑界面‑壳”的复合磨粒模型；采用离散元的仿真方法将抛光过程中核壳型复合磨粒破坏及工件冲击损伤可视化，能直观的观察核壳型复合磨粒破坏及工件冲击损伤情况。

技术领域

本发明涉及一种模拟核壳型复合磨粒抛光过程的方法，属于复合磨粒精密加工技术领域。

技术背景

鉴于传统的无机磨粒在超声空化效应驱动下造成对工件表面的“硬”冲击，容易产生较大的划痕、裂纹及凹坑等问题。本次提出的核壳式复合磨粒，采用弹性较好的聚合物作为内核，以无机材料作为包覆层，有效降低磨粒对工件表面的冲击损伤。

本发明专利提供了一种模拟核壳型复合磨粒抛光过程的方法。从已掌握的文献来看，采用离散元法模拟核壳型复合磨粒抛光过程中对核壳型复合磨粒破坏和工件冲击损伤的方法进行仿真尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种模拟核壳型复合磨粒抛光过程的方法，此方法可以模拟核壳型复合磨粒抛光过程，对核壳型复合磨粒的破坏及工件的冲击损伤进行统计分析。

为实现本发明目的，本发明的技术方案提供了一种模拟核壳型复合磨粒抛光过程的方法，具体包括，S1：建立工件模型，对所述工件模型设置微观参数；S2：建立核壳型复合磨粒模型，设置所述核壳型复合磨粒模型的属性和参数；S3：将工件模型和核壳型复合磨粒模型集成在一起，建立核壳型复合磨粒抛光工件模型；S4：设置核壳型复合磨粒的冲击参数，模拟抛光过程；S5：对核壳型复合磨粒的破坏及工件的冲击损伤进行统计分析。

本技术方案中，采用离散单元法对核壳型复合磨粒抛光工件过程中对工件冲击损伤进行模拟，捕捉核壳型复合磨粒冲击工件过程的几个模型状态，直观的观察抛光过程中核壳型复合磨粒的破坏及工件冲击损伤的情况。

另外，本发明提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征：

上述技术方案中，建立工件模型，对所述工件模型设置微观参数，具体包括：S1101：设置第一区域大小，根据第一区域生成颗粒；S1102：设置第一墙体区域大小；S1103：设置所述颗粒的第一半径，第一孔隙率，第一密度，第一阻尼；S1104：适当扩大工件颗粒半径；S1105：调整接触数少于3的浮动颗粒半径；S1106：设置所述生成颗粒的第一时间，建立所述工件模型；S1107：添加颗粒粘结模型(Bonded Particle Model，BPM)建模，使得工件颗粒间生成平行键，对工件颗粒间的平行键参数进行设定，将所述的工件模型添加第一刚度，第一法向切向刚度比，第一摩擦系数，第一临界阻尼比，第一法向强度，第一黏聚力，第一摩擦角；S1108：设置工件颗粒间黏接半径范围； S1109：删除第一墙体，使模型处于松弛状态，获取工件的BPM模型。

本技术方案建立工件模型，根据实际情况，具体设置了抛光工件模型的各个参数，为后续仿真提供了数据依据。