微磨料空气射流加工特性研究

通过微磨料空气射流加工普通平板玻璃的试验研究,分析了加工时间、空气压力、磨料流量、喷射距离、喷射角度、磨料种类、喷嘴结构和尺寸等加工工艺参数与微磨料空气射流加工的材料冲蚀率及玻璃表面冲蚀加工凹坑尺寸（凹坑直径和凹坑深度）之间的关系,得出了这些工艺参数对微磨料空气射流加工效果的影响规律。结果表明：喷射距离对材料冲蚀率和冲蚀凹坑的尺寸影响最大,存在一个可以获得最大冲蚀率和加工深度的最佳喷射距离;喷嘴的形状、尺寸和喷射角度的不同直接改变加工凹坑的轮廓,是影响微磨料空气射流加工轮廓结构形状的关键因素。     

不同压力下前混合磨料射流切割CFRP的试验研究

通过介绍前混合磨料水射流系统组成及工作原理,利用两相流对磨料粒子的受力情况进行了探讨,建立磨料射流微粒冲蚀切割材料的微观过程模型。在对碳纤维复合材料(CFRP)切割试验的基础上,通过调整前混合磨料射流系统的压力,可以提高碳纤维复合材料的切割效率并获得良好的切割效果。     

磨料水射流切割机制研究进展

从单个磨料颗粒造成的冲蚀入手,综述了磨料水射流切割机制的研究进展,介绍了磨料射流切割过程中的微观切割模型、微观机制的扫描电镜分析结果,被切割材料的内部应力分析,水射流的水楔效应和跃迁速度以及材料切割的宏观分析结果.提出今后对磨料水射流切割机制的研究应从数值模拟研究、专家系统和模糊理论的应用、空化切割机制以及液相-颗粒薄层的阻尼效应等方面入手.     

基于正交实验法的大流量磨料水铣混凝土性能的实验研究

由于混凝土水铣的特殊性和复杂性,影响水铣的因素很多。为了确定大流量磨料射流冲蚀混凝土性能影响比较显著的因素和其重要性次序,运用正交实验法安排实验,同时利用正交分析的相关方法进行分析,并得出结论:认为影响大流量磨料射流冲蚀混凝土的主要因素依次是射流压力、磨料重量、冲蚀靶距;射流压力对实验结果影响特别显著,磨料重量对实验结果影响显著。     

水下高围压磨料射流模拟装置的设计及试验

提出了水下高围压磨料射流切割模拟试验装置并对其进行了试验，实现了水下切割环境的模拟，成功地解决了水下高围压条件下磨料的供给，得出了靶距及射流压力对水下磨料射流冲蚀性能的影响规律。     

基于CFD的淹没磨料射流的数值模拟与流动特性研究

针对淹没磨料射流的切割模拟实验，在分析其物理模型的基础上，建立了二维平面轴对称数学模型，利用商用软件PHOENICS，选用双流体模型和k-ε湍流模型，在无法直接测量流场参数的情况下，计算了实验室条件下模拟大水深水域环境淹没磨料射流的淹没流场，得到了淹没条件下液固两相射流流体的速度与压力分布规律，并与实验结果相比较，从理论上探寻了淹没磨料射流冲蚀效果与上述参数之间的关系及影响磨料射流在水下最佳冲蚀效果的因素，为进一步的实验提供理论依据和实际的预报作用。     

磨料水射流的切割机制

研究了100MPa～400MPa高水压下磨料水射流（AWJ）的切割机制。根据射流与材料之间的相互作用过程,建立和验证了AWJ切割过程模型。揭示了典型材料的切割特征（切割深度、切口宽度和冲蚀量）与切割变量（水压、靶距和切割速度等）的相关规律,以及磨料、材质两大因素的影响。获得了结果对AWJ切割技术的开发和应用具有指导意义和实用价值。     

磨料水射流切割混凝土的深度预测模型

在对磨料水射流切割混凝土分析基础上,应用BP人工神经网络理论,建立磨料水射流切割基于射流压力、靶距、磨料粒径、磨料流量、磨料喷嘴直径、磨料喷嘴长度及横移速度等射流参数的深度模型,通过模型预测结果与实验结果的比较,验证模型具有一定的精度,为实际运用和进一步研究提供参考。     

基于淹没环境的超高压后混合磨料水射流切割试验研究

利用超高压水射流切割试验系统,在80～280MPa压力范围内进行淹没磨料水射流切割试验研究,通过试验及数据分析,验证了后混合淹没磨料射流切割的可行性,得出了磨料粒径和质量流量、射流压力、靶距、切割横移速度等参数对射流切割性能的影响规律,对于脆性和塑性材料,试验中各参数对切割深度的影响基本一致.结果表明:在试验给出的工况条件下,磨料流量存在最佳值,在一定范围内切割深度随磨料流量增加而增加,当磨料流量达到一定值后,切割深度随流量增加反而下降;切割深度与射流压力基本呈线性增长关系;随着靶距的增大,切割深度逐渐减小;切割深度随切割速度的增加呈指数衰减趋势,并且相同试验工况下淹没射流切割深度要大于非淹没状态.试验结果为超高压淹没磨料水射流的实际应用和研究提供了参考.     

高压水磨料射流切割的力学特性与模型

通过理论分析与实验测定，分析和建立了高压水磨料射流切割的力学特性与模型；得到水射流的流量系数为０．７５，磨料射流的平均流速系数为０．９５；认为水射流主要通过水介质的滞止动压进行切割，磨料射流主要通过磨粒的冲击动压进行切割；给出了射流切断面积速度与材料破坏能量的关系曲线。