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作者:辛达蔚;乔阳;徐弘毅;王相宇;付秀丽;牛金涛;
单位:济南大学机械工程学院;山东省金属关键构件表面处理与智能装备重点实验室(筹);山东开泰抛丸机械股份有限公司;
摘要:喷丸工艺中丸料间的碰撞会导致能量损失,影响喷丸效率。针对这一问题,本文基于丸粒运动和碰撞动力学理论,分析丸粒运动轨迹,构建反弹干涉区体积计算模型,定量分析喷丸角度与干涉区体积关系;建立喷丸工艺离散元仿真模型,可视化丸粒运动过程。研究发现,不同丸料入射角度致使干涉区体积差异显著。丸料垂直入射时,反弹干涉区表现为圆柱体;倾斜入射时,反弹干涉区为楔状体。随着喷丸角度的增大,干涉区体积缩小,由丸料碰撞引起的能量损失降低。仿真可视化表明,丸料倾斜入射时撞击材料后的运动轨迹为抛物线,与理论推导一致。所构建的反弹干涉区体积计算模型合理,能反映喷丸角度变化对干涉区体积的影响,适用于基于能量效率的喷丸工艺参数优化及工程实践。
关键词:喷丸工艺;;丸料碰撞;;喷丸角度;;定量分析;;能量损失
基金资助:国家自然科学基金(52175408);; 山东省自然科学基金(ZR2023ME077);; 山东省中小企业创新能力提升项目(2022TSGC2581);; 山东省重点研发计划(2024JMRH0307)