多场耦合仿真技术及其在连杆模具电解加工过程模拟仿真中的应用

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dgmlovett
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多场耦合问题是指在一个系统中由两个或者两个以上的物理场相互作用而产生的一种现象,它在自然界中广泛存在。在继电器、微机电系统、发动机、燃气涡轮等机电产品中越来越多地表现出来。在这种情况下如果仅仅进行单物理场的分析计算(或称为计算仿真),显然得不到与现实完全相符的仿真结果。随着计算机软硬件能力的不断提高,有限元分析从单物理场仿真发展为多物理场耦合仿真已成为必然趋势,因此,有的学者把多物理场耦合仿真称为有限元的未来。   电解加工是一项综合电化学、流体力学和机械学等学科知识的工艺技术,涉及电场、流场、温度场等多种物理场,对电解加工过程进行多物理场耦合仿真有助于指导工具阴极设计、优化工艺参数、缩短加工准备时间。   本文介绍了电解加工的基本知识和多场耦合仿真的一般理论和方法,基于这一理论和方法分析了电解加工过程中的多场耦合关系;运用CATIA V5建立了连杆模具型腔电解加工区域三维几何模型,导入HyperMesh进行必要的前处理并划分网格;分别运用FLUENT和ANSYS软件对连杆模具型腔电解加工进行考虑电场一流场之间耦合关系的三维模拟仿真,得到加工区域内的流场压力等值线图和速度矢量图,以及电势分布及电流密度分布图,为合理设计工具阴极、优化工艺参数提供了重要参考,并为下一步开展电解加工全过程仿真奠定了基础。
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