計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在磨削溫度場中的應(yīng)用
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磨削溫度場的場函數(shù)溫度既是空間域W的函數(shù)，又是時間域t的函數(shù)。在仿真模型中，采用循環(huán)迭代的方法，把熱載荷的加載過程離散為有限個極短的過程(在單個過程中認(rèn)為時間域和空間域是耦合的)。以干磨為例，在極短的時間內(nèi)在某一磨削區(qū)加載一固定熱流，在下一時間段內(nèi)移至另一區(qū)域加載固定熱源，并把上一次所得的計(jì)算結(jié)果作為本次分析的初始條件，在這一極短的時間內(nèi)，認(rèn)為場函數(shù)溫度與時間和空間有關(guān)，但兩者并不耦合，這樣就可采用部分離散的方法得出如下所示磨削溫度場的數(shù)學(xué)模型：本文引用地址：http://www.104case.com/article/202662.htm
式中：r――材料密度
c――材料比熱
t――時間
kx，ky，kz――材料沿x，y，z 方向的熱傳導(dǎo)系數(shù)
q――G1邊界上的給定溫度，q=q(G，t)
q――G2邊界上的給定熱流量，q=q(G，t)
a――對流換熱系數(shù)qa――在自然對流條件下，為外界環(huán)境溫度；在強(qiáng)迫對流條件下，為邊界層的絕熱壁溫度。qa=qa(l，t)
上式將時間域和空間域的偏微分方程問題在空間域內(nèi)離散為n個節(jié)點(diǎn)為溫度q(t)的常微分方程的初值問題。求解這n個線性常微分方程，得到節(jié)點(diǎn)溫度列陣，即可得出整個工件的溫度分布。該公式適用于干磨和濕磨兩種情況。
3 磨削溫度場的仿真過程及結(jié)果
以平面磨削溫度場為例，建立磨削溫度場的仿真模型。如圖1 所示，假設(shè)磨削接觸弧區(qū)為ABB'A'，面熱源長度l≈(dsap)½且平行于工件運(yùn)動方向。
圖
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輸入各項(xiàng)磨削加工參數(shù)，并通過仿真模型的運(yùn)算最后得出磨削溫度場的三維等溫圖。通過改變各項(xiàng)參數(shù)的大小來比較輸出溫度場的變化，可以清楚地了解到參數(shù)變化對溫度場的影響。
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