Acceleration mechanism of abrasive particle in ultrasonic polishing under synergistic physical vibration and cavitation: Numerical study
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摘要
本文提出了一个结合赫兹接触理论、Greenwood-Williamson模型及空化气泡动力学的磨料运动综合模型，系统分析了超声振动幅度、频率、预载力和磨料尺寸对固定磨料压痕深度及自由磨料运动速度与动能的影响。研究表明，超声物理振动决定动态接触间隙和磨料数量，且固定磨料压痕深度主要受磨料几何尺寸控制；自由磨料速度范围为0-150 m/s，动能随频率线性增长，随粒径近似平方增长，且在部分振幅区间动能呈跳跃性增长。预载力增加抑制动能，空化气泡膨胀与塌缩过程对动能也有显著影响。本研究为超声抛光中磨料运动与表面缺陷形成机制建模提供理论支撑，并助力工艺参数优化，减少试错成本[page::0][page::1][page::5][page::8][page::9]。
