×

干表面磨削瞬态状态的解析解和数值验证。 (英语) Zbl 1528.35198号

小结:在干表面磨削传热的Samara-Valencia模型框架下,计算了砂轮与工件啮合(切入)和脱离(切出)瞬态过程中工件温度场随时间变化的解析表达式。我们考虑的主要假设是沿着车轮和工件之间的接触区的恒定热流密度分布。根据得到的温度场解析表达式,得到了切入瞬态过程中最高温度的封闭表达式。此外,还描述了一种非常快速的数值评估切断期间最高温度的方法。这个最高温度是工件热损坏的原因。实验证据表明,在切出瞬态过程中,热损伤风险更大。目前的分析模型再现了这一实验特征。最后,利用有限元分析对分析结果进行了数值验证,旨在对在线磨削过程的监测非常有用,以避免热损伤。

MSC公司:

35克79 PDE与经典热力学和传热
35K05美元 热量方程式
44A45型 经典运算微积分
33立方厘米 贝塞尔函数和艾里函数,圆柱函数,\({}_0F_1\)
35A20型 PDE背景下的分析
65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 马尔金,S。;郭,C.,《磨削技术:磨料加工的理论与应用》(2008),纽约:工业出版社,纽约
[2] 出水,JO;Shaw,MC,磨削表面温度,J Eng Ind Trans ASME,74,1,73-81(1952)
[3] 赫格曼,JBJW;德霍森,JTM;De With,G.,WC-Co硬质合金的磨削,磨损,248,1-2,187-196(2001)·doi:10.1016/S0043-1648(00)00561-5
[4] González-Santander,JL,一般热流密度曲线干式平面磨削积分的计算。应用于最高温度评估,J Eng Math,88,1,137-160(2014)·Zbl 1359.74330号 ·doi:10.1007/s10665-013-9684-z
[5] 郭,C。;Malkin,S.,《磨削过程中的瞬态温度分析》,美国机械工程师协会机械制造杂志,57571-577(1995)
[6] Jaeger,JC,《移动热源和滑动触点处的温度》,新南威尔士州皇家学会学报,76204-224(1942)
[7] 罗,WB;Jin,T.,高效深磨(HEDG)中的温度,CIRP Ann,50,1205-208(2001)·doi:10.1016/S0007-8506(07)62105-2
[8] 卡斯劳,HS;Jaeger,JC,固体中的热传导(1986),牛津:牛津科学出版社,牛津·Zbl 0584.73001号
[9] 斯库拉托夫,DL;比率,YL;爱荷华州塞莱兹涅娃;佩雷斯,J。;科尔多瓦,P。;Urchueguía,JF,磨削时工件温度的数学建模和分析解,应用数学模型,31,6,1039-1047(2007)·Zbl 1153.80002号 ·doi:10.1016/j.apm.2006.03.023
[10] Ju,Y。;田纳西州Farris;Chandrasekar,S.,磨削过程中热分配和温度的理论分析,美国机械工程师协会摩擦学杂志,120,789-794(1998)·数字对象标识代码:10.1115/12833780
[11] González-Santander JL,Valdés Placeres JM,Isidro JM(2011)干式磨削中随时间变化的温度场的精确解决方案:应用于节段式砂轮。数学问题工程2011:文章ID 927876
[12] Jin,T。;Stephenson,DJ,高效深磨瞬态传热的三维有限元模拟,CIRP Ann,53,1,259-262(2004)·doi:10.1016/S0007-8506(07)60693-3
[13] González-Santander,JL,表面干磨切入和切出过程中最高温度的解析解,应用数学模型,40,3,2356-2367(2016)·Zbl 1452.80013号 ·doi:10.1016/j.apm.2015.09.031
[14] 肖,MC,切割和磨削温度,ASME,146,17-24(1990)
[15] 熔岩,AS;马尔金,S。;Jen,TC,CBN砂轮磨削的热特性,CIRP Ann,38,1,557-560(1989)·doi:10.1016/S0007-8506(07)62768-1
[16] 郭,C。;Malkin,S.,《磨削过程中能量分配的分析》,J Eng Ind,117,55-61(1995)·数字对象标识代码:10.1115/12803278
[17] 张,LC;Suto,T。;TH Noguchi;Waida,T.,《磨削应用力学概述》,Manuf Rev,5,4,261-273(1992)
[18] 罗,WB;黑色,SCE;米尔斯,B。;齐,HS;Morgan,MN,研磨过程中传热的实验研究,CIRP Ann,44,1329-332(1995)·doi:10.1016/S0007-8506(07)62336-1
[19] Olver,FWJ;Lozier,DW;波西弗特,RF;克拉克,CW,NIST数学函数手册(2010),剑桥:剑桥大学出版社,剑桥·Zbl 1198.00002号
[20] 冈萨雷斯-桑坦德,JL;Monreal,L.,任意热流密度分布下湿表面磨削的有效温度场评估,《工程数学杂志》,116101-122(2019)·Zbl 1441.74060号 ·doi:10.1007/s10665-019-10004-y
[21] 奥尔德姆,KB;Myland,J。;Spanier,J.,《函数地图集:与赤道》,地图集函数计算器(2009),纽约:施普林格,纽约·Zbl 1167.65001号 ·数字对象标识代码:10.1007/978-0-387-48807-3
[22] 冈萨雷斯-桑坦德,JL;Martín,G.,《湿磨中求最高温度的定理》,《数学与工程》,2015年,第1-13页(2015年)·Zbl 1394.80005号
[23] González-Santander JL(2017),干式表面磨削温度场的高效系列展开,用于常见的热流密度曲线。数学问题工程2017:文章ID 1856523
[24] 无芯,RM;Gonnet,生长激素;兔子,DEG;DJ杰弗里;Knuth,DE,关于Lambert W函数,高级计算数学,5,1,329-359(1996)·Zbl 0863.65008号 ·doi:10.1007/BF02124750
[25] Haberman,R.,《初等应用偏微分方程:具有傅立叶级数和边值问题》(1987),霍博肯:Prentice Hall,霍博肯
[26] 穆拉夫,VI;亚基莫夫,AV;Chernyshev,AV,《变形、焊接和电接触加热对压制和焊接结构中钛合金VT20性能的影响》,《金属科学热处理》,45,11-12,419-422(2003)·doi:10.1023/B:MSAT.000019194.64623.48
[27] Lavine,AS,研磨过程中对流冷却的简单模型,J Eng Ind,110,1-6(1988)·数字对象标识代码:10.1115/1.3187837
[28] 冈萨雷斯-桑坦德,JL;Espinós-Morató,H.,直磨热穿透深度,国际先进制造技术杂志,96,3175-3190(2018)·doi:10.1007/s00170-018-1766-7
[29] 安德森,D。;Warkentin,A。;Bauer,R.,干磨数值热模型的实验验证,J Mater Process Technol,204,1-3269-278(2008)·doi:10.1016/j.jmatprotec.2007.11.080
[30] 乔治奥达基斯,M。;Plevris,V.,《约束结构优化中差异演化变量的比较研究》,《前沿建筑环境》,6102(2020)·doi:10.3389/fbuil.2020.00102
[31] Brent,RP,《无导数最小化算法》(1973),Englewood Cliffs:Prentice Hall,Engleword Cliffs·兹比尔0245.65032
[32] 郭C(1993)《磨削中流体流动与传热的研究》。马萨诸塞大学博士论文
[33] 斯皮瓦克,M.,《微积分》(2006),剑桥:剑桥大学出版社,剑桥·Zbl 1117.26002号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。