The invention relates to a two-dimensional grinding wheel modeling method based on discrete element method, which is mainly used for grinding failure mechanism of brittle materials such as engineering ceramics and the grinding mechanism of the grinding wheel. First of all, the establishment of a regional circular wall, the outer wall is rounded, the inner wall is evenly distributed and the grooved wall through the arc-shaped wall connection; then add a certain amount of particles in the annular region inside the wall and the radius of the amplifier, closely spaced, choose suitable model and the particle contact between the given connectors; finally, remove the ring outer wall, add the grit distribution according to certain rules, choose another appropriate contact model, given a certain bond strength in the abrasive particles and the wheel surface. The invention not only considers the surface of the wheel wear particle shape, and can change according to different modeling requirements of grinding wheel surface particle distribution characteristics, which is conducive to the study of the failure mechanism of grinding wheel surface particle shape and distribution characteristics of influence on grinding process and grinding process.
【技术实现步骤摘要】
一种基于离散单元法的二维砂轮建模方法
本专利技术属于砂轮的建模方法研究,具体涉及一种基于离散单元法的二维砂轮建模方法。
技术介绍
随着计算机技术的发展,采用仿真的手段来模拟陶瓷材料的加工过程也日益被人们所接受。显然,与实验方法相比,数值模拟技术可以建立逼真的虚拟环境、磨床、砂轮以及工件等来模拟实际磨削加工过程,对磨削加工过程的磨削力、磨削区温度和磨削表面质量进行分析,并揭示磨削过程中诸多现象的本质和物理量的变化规律。目前主要包括的研究方法有有限元法(FEM)、分子动力学(MD)、离散元法(DEM)等。由于受材料本构模型的限制,有限元法在研究裂纹的产生及扩展方面存在较大的局限性;采用分子动力学可以模拟裂纹的扩展过程,但所模拟的材料大都属于理想的无缺陷的单晶材料;而采用离散元法开展陶瓷材料磨削加工的研究,将能弥补有限元法在模拟裂纹扩展及随机缺陷等方面存在的先天性不足,具有独特的优势。本专利技术提供一种基于离散单元法的二维砂轮建模方法,可以十分方便的考虑砂轮表面磨粒形状及其分布特性。从已掌握的文献及专利来看,采用离散元法对砂轮进行颗粒化的建模,并进行工程陶瓷等脆性材料磨削加工的仿真尚未见报道。
技术实现思路
为了达到上述目的,本专利技术提供一种基于离散单元法的二维砂轮建模方法。本专利技术专利采用的技术方案是:一种基于离散单元法的二维砂轮建模方法,其特征在于,建模步骤如下:1)建立一个环形区域墙,外圈墙为整圆,内圈墙为均匀分布的沟槽形墙,且通过圆弧形墙连接;2)在环形区域墙内添加一定数量的颗粒并对其半径放大,使其达到紧密排列,选择一种合适的接触模型,并赋予颗粒间一定强 ...
【技术保护点】
一种基于离散单元法的二维砂轮建模方法,其特征在于,建模步骤如下:1)建立一个环形区域墙,外圈墙为整圆,内圈墙为均匀分布的沟槽形墙,且通过圆弧形墙连接;2)在环形区域墙内添加一定数量的颗粒并对其半径放大,使其达到紧密排列,选择一种合适的接触模型,并赋予颗粒间一定强度的连接键;3)删除环形外圈墙,添加按一定规律分布的磨粒,选择另一种合适的接触模型,在磨粒与砂轮表层颗粒间赋予一定强度的连接键。
【技术特征摘要】
1.一种基于离散单元法的二维砂轮建模方法,其特征在于,建模步骤如下:1)建立一个环形区域墙,外圈墙为整圆,内圈墙为均匀分布的沟槽形墙,且通过圆弧形墙连接;2)在环形区域墙内添加一定数量的颗粒并对其半径放大,使其达到紧密排列,选择一种合适的接触模型,并赋予颗粒间一定强度的连接键;3)删除环形外圈墙,添加按一定规律分布的磨粒,选择另一种合适的接触模型,在磨粒与砂轮表层颗粒间赋予一定强度的连接键。2.根据权利要求1所述的一种基于离散单元法的二维砂轮建模方法,其特征在于,步骤1)中所述沟槽形墙的个数、宽度及深度均可改变,且沟槽形墙沿圆周方向均匀分布。3.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:姜胜强,张黎,谭援强,徐志强,陈睿,刘思思,
申请(专利权)人:湘潭大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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