丁述宇:等离子喷涂层微观成形过程数值模拟研究现状论文

丁述宇:等离子喷涂层微观成形过程数值模拟研究现状论文

本文主要研究内容

作者丁述宇,马国政,徐滨士,王海斗,陈书赢,何鹏飞,王译文(2019)在《等离子喷涂层微观成形过程数值模拟研究现状》一文中研究指出:等离子喷涂具有焰流温度高、粒子速度快、能量密度高等特点,是零件表面强化和再制造常用的表面工程技术之一,在耐磨、防腐、热障等诸多领域具有重要应用。涂层的质量往往决定零件的服役性能和使用寿命。等离子喷涂层的成形质量受众多喷涂要素和工艺参数的交叉耦合作用。传统优化喷涂工艺的方法是依据实践经验确定主要工艺参数的可行域,然后反复进行工艺参数调节和涂层性能验证来获得相对合适的工艺参数,这种方式存在成本高、效率低、可靠性差的缺陷。数值模拟作为一种新兴的科学研究方法,在等离子喷涂领域不仅有助于优化喷涂工艺参数,而且有助于深入理解喷涂成形原理和涂层微观构筑过程。研究者们借助数值模拟手段,探究等离子喷涂过程的微观机理,模拟实验中无法观测瞬时、高速的现象,并且指导优化喷涂工艺参数,改善喷枪机械结构,在提升涂层质量与性能上发挥重要作用。本文总结了数值模拟中有限元模拟的研究步骤,综述了近年来国内外数值模拟在等离子喷涂层微观成形过程应用的研究现状。在等离子射流形成的数值模拟中,研究领域从单一物理场转化为多物理场耦合,能较为准确地把握等离子喷枪中复杂的物理现象;其数值模拟范围主要包括等离子射流的温度场模拟、湍流模拟与电磁特性模拟等。在喷涂粒子与射流交互作用数值模拟中,研究者结合实验探究喷涂粒子与大气物性参数对飞行过程的影响,获取最佳的喷涂距离、送粉管角度等工艺参数;其数值模拟范围包括等离子射流中粒子加速过程模拟、加热过程模拟、飞行轨迹和空间分布模拟。在喷涂粒子铺展凝固过程的数值模拟中,将瞬时、高速的铺展凝固过程形象化,掌握基体与大气物性参数对该过程的影响。其数值模拟范围包括粒子撞击铺展过程模拟与凝固生长过程模拟。本文针对模拟过程中存在的湍流模型不够准确,飞行粒子的蒸发与破碎现象研究不够深入,以及多个粒子搭接堆垛成形过程探索较少等问题,展望了数值模拟在等离子涂层微观成形过程的研究方向,并提出基于喷涂成形过程数值模拟建立涂层虚拟成形系统的构想。

Abstract

deng li zi pen tu ju you yan liu wen du gao 、li zi su du kuai 、neng liang mi du gao deng te dian ,shi ling jian biao mian jiang hua he zai zhi zao chang yong de biao mian gong cheng ji shu zhi yi ,zai nai mo 、fang fu 、re zhang deng zhu duo ling yu ju you chong yao ying yong 。tu ceng de zhi liang wang wang jue ding ling jian de fu yi xing neng he shi yong shou ming 。deng li zi pen tu ceng de cheng xing zhi liang shou zhong duo pen tu yao su he gong yi can shu de jiao cha ou ge zuo yong 。chuan tong you hua pen tu gong yi de fang fa shi yi ju shi jian jing yan que ding zhu yao gong yi can shu de ke hang yu ,ran hou fan fu jin hang gong yi can shu diao jie he tu ceng xing neng yan zheng lai huo de xiang dui ge kuo de gong yi can shu ,zhe chong fang shi cun zai cheng ben gao 、xiao lv di 、ke kao xing cha de que xian 。shu zhi mo ni zuo wei yi chong xin xing de ke xue yan jiu fang fa ,zai deng li zi pen tu ling yu bu jin you zhu yu you hua pen tu gong yi can shu ,er ju you zhu yu shen ru li jie pen tu cheng xing yuan li he tu ceng wei guan gou zhu guo cheng 。yan jiu zhe men jie zhu shu zhi mo ni shou duan ,tan jiu deng li zi pen tu guo cheng de wei guan ji li ,mo ni shi yan zhong mo fa guan ce shun shi 、gao su de xian xiang ,bing ju zhi dao you hua pen tu gong yi can shu ,gai shan pen qiang ji xie jie gou ,zai di sheng tu ceng zhi liang yu xing neng shang fa hui chong yao zuo yong 。ben wen zong jie le shu zhi mo ni zhong you xian yuan mo ni de yan jiu bu zhou ,zeng shu le jin nian lai guo nei wai shu zhi mo ni zai deng li zi pen tu ceng wei guan cheng xing guo cheng ying yong de yan jiu xian zhuang 。zai deng li zi she liu xing cheng de shu zhi mo ni zhong ,yan jiu ling yu cong chan yi wu li chang zhuai hua wei duo wu li chang ou ge ,neng jiao wei zhun que de ba wo deng li zi pen qiang zhong fu za de wu li xian xiang ;ji shu zhi mo ni fan wei zhu yao bao gua deng li zi she liu de wen du chang mo ni 、tuan liu mo ni yu dian ci te xing mo ni deng 。zai pen tu li zi yu she liu jiao hu zuo yong shu zhi mo ni zhong ,yan jiu zhe jie ge shi yan tan jiu pen tu li zi yu da qi wu xing can shu dui fei hang guo cheng de ying xiang ,huo qu zui jia de pen tu ju li 、song fen guan jiao du deng gong yi can shu ;ji shu zhi mo ni fan wei bao gua deng li zi she liu zhong li zi jia su guo cheng mo ni 、jia re guo cheng mo ni 、fei hang gui ji he kong jian fen bu mo ni 。zai pen tu li zi pu zhan ning gu guo cheng de shu zhi mo ni zhong ,jiang shun shi 、gao su de pu zhan ning gu guo cheng xing xiang hua ,zhang wo ji ti yu da qi wu xing can shu dui gai guo cheng de ying xiang 。ji shu zhi mo ni fan wei bao gua li zi zhuang ji pu zhan guo cheng mo ni yu ning gu sheng chang guo cheng mo ni 。ben wen zhen dui mo ni guo cheng zhong cun zai de tuan liu mo xing bu gou zhun que ,fei hang li zi de zheng fa yu po sui xian xiang yan jiu bu gou shen ru ,yi ji duo ge li zi da jie dui duo cheng xing guo cheng tan suo jiao shao deng wen ti ,zhan wang le shu zhi mo ni zai deng li zi tu ceng wei guan cheng xing guo cheng de yan jiu fang xiang ,bing di chu ji yu pen tu cheng xing guo cheng shu zhi mo ni jian li tu ceng xu ni cheng xing ji tong de gou xiang 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自材料导报的丁述宇,马国政,徐滨士,王海斗,陈书赢,何鹏飞,王译文,发表于刊物材料导报2019年11期论文,是一篇关于等离子喷涂论文,涂层成形论文,数值模拟论文,飞行粒子论文,传热传质论文,材料导报2019年11期论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自材料导报2019年11期论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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