金属材料FV520B冲蚀模型的建立和验证.pdfVIP

第３６卷第５期 哈　 尔　 滨　 工　 程　 大　 学　 学　 报 Ｖｏｌ．３６ №．５ ２０１５年５月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｍａｙ ２０１５ 金属材料ＦＶ５２０Ｂ冲蚀模型的建立与验证 王光存，李剑峰，贾秀杰，刘子武，龚宝龙 （山东大学机械工程学院 高效洁净机械制造教育部重点实验室，山东济南２５００６１） 摘　 要：为了用数学的方式描述金属材料的冲蚀率随靶材属性、颗粒属性、环境因素的变化规律，从颗粒冲击靶材的碰撞 过程入手，通过求解颗粒运动方程和碰撞的能量方程，建立了基于微切削和变形磨损的塑性材料冲蚀模型。 借助金属材 料ＦＶ５２０Ｂ的正交冲蚀试验结果，利用回归分析法获得ＦＶ５２０Ｂ冲蚀率计算模型，并通过方差分析和单因素冲蚀试验对 计算模型进行了验证。 方差分析结果表明，该冲蚀率计算模型非常显著，由模型获得的冲蚀率计算值与单因素试验结果 吻合程度较高，说明该模型在预测金属材料ＦＶ５２０Ｂ不同环境下的冲蚀磨损时具有较好的适应性和可靠性，研究结果对 叶轮材料ＦＶ５２０Ｂ冲蚀磨损寿命的评估具有指导意义。 关键词：冲蚀模型；微切削；变形磨损；正交试验；回归拟合；ＦＶ５２０Ｂ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１００６⁃７０４３． ２０１４０１０２３ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／ ／ ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ ｋｃｍｓ／ ｄｅｔａｉｌ／ ２３．１３９０．Ｕ１５５１．００６．ｈｔｍｌ 中图分类号：ＴＢ３１；ＴＨ４５２　 文献标志码：Ａ　 文章编号：１００６⁃７０４３（２０１５）０５⁃０７１４⁃０６ Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ａｎｄｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆ ａｎｅｒｏｓｉｏｎｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｍｅｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓＦＶ５２０Ｂ ＷＡＮＧ Ｇｕａｎｇｃｕｎ，ＬＩＪｉａｎｆｅｎｇ，ＪＩＡ Ｘｉｕｊｉｅ，ＬＩＵ Ｚｉｗｕ，ＧＯＮＧ Ｂａｏｌｏｎｇ （Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ Ｃｌｅａｎ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ ２５００６１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｎｅｒｏｓｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅｅｒｏｓｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｍｅｔａｌｍａｔｅｒｉ⁃ ａｌｓ ＦＶ５２０Ｂ ｔｈｒｏｕｇｈｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｓ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｔａｋｅｓｉｎｔｏｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｅｒｏｓｉｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｆａｃｔｏｒｓ，ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆｔｈｅｔａｒｇｅｔａｎｄｐａｒｔｉｃｌｅ．Ｉｔｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｍｉｃｒｏ⁃ｃｕｔｔｉｎｇｗｅａｒａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｅａｒｏｆ ｐｌａｓｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ ｅｒｏｓｉｏｎ ｍｏｄｅｌ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｒｏｓｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ＦＶ５２０Ｂ， ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅ ｅｒｏｓｉｏｎｒａｔｅ ｏｆ ＦＶ５２０Ｂ ｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙ ｔｈｅｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｖａｒｉａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｅｒｏｓｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｒｅｕｓｅｄｆｏｒ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｔｅｓｔｉｎｇ．Ｔｈｅｖａｒｉａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｖｅｒｉｆｙ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｉｎ ｄｅｓｃｒｉｂｉｎｇｔｈｅｅｒｏｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｖａｌｕｅｏｆ ｅｒｏｓｉｏｎｒａｔｅｍａｄｅｂｙ ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｏｄｅｌ ｉｓ ｉｎ ｇｏｏｄ ａｇｒｅｅｍｅｎｔｗｉｔｈ ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆ ｓｉｎｇｌｅｆａｃｔｏｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ