基于MATLAB的高速磨削电主轴单元定子冷却管道的优化设计

针对电主轴单元定子表面的散热问题,研究了冷却管道的截面形状尺寸及管道的疏密程度对传热的影响。提出了确定冷却管道的最优截面形状尺寸及壁体厚度的优化设计方法,运用Matlab软件进行了优化计算,并用有限元软件Nastran对优化结果进行了仿真分析,得到了较为理想的温度分布,为实践中定子表面冷却管道的设计提供了理论依据。运用薄壁圆筒模型的相关理论,从管壁因承受冷却液内压力而产生的应力应变方面着手,通过定量分析壁厚的最小范围,优化设计高速主轴单元定子表面冷却管道的截面大小与形状,提高表面对流换热系数,增加换热面积,从而达到增强换热的目的。     

基于Deform 3D的高速超高速磨削温度的仿真研究

采用有限元分析软件Deform 3D建立了适合高速磨削仿真的Johnson-Cook材料本构模型,构建了反映金属磨削过程高温、大应变及高应变率状态的切削模型,模拟了40Cr钢磨削加工过程,对磨削弧区温度场、热流以及温度变化的仿真结果进行了分析,验证了有限元模型的合理性,为实现对工艺参数的优化选择奠定了理论基础。