为探究超声珩磨中不同角度空化微射流冲击下壁面特性的变化,应用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法建立了超声空化微射流冲击壁面模型,并进行了数值仿真。结果表明:壁面在微射流冲击下出现微型凹坑,最大坑深可达0.11μm;微射流背侧的侧向射流速度较前侧低,且微射流背侧压强、凹坑深度、等效应变均大于前侧;随冲击角度的增大,壁面压强、凹坑深度及等效应变均先略有增大随后减小,特别是冲击角度为15°的微射流冲击效应最强。大量微射流冲击壁面,有利于超声珩磨中材料的去除。冲击微射流及斜冲击微射流。微射流冲击壁面的过程可分为水锤压力阶段及滞止压力阶段。微射流撞击壁面瞬间，接触面速度急剧降低，并在接触面产生激波，激波将液体区域分为受扰动区域和未受扰动区域。激波离体之前，受扰动区域会表现出极高的压强，但只持续极短的时间，此即水锤压力阶段。随后，激波离体，由于受扰动区域内压强远大于外界压强，故液体会在高压下高速喷本文由张家港弯管机网站采集网络www.wangaunjimuju.net出，冲击示意图-电动折弯机数控液压滚圆机价格低张家港滚圆机多少钱形成沿壁面的高速侧向射流。之后，受扰动区域内压强降低至稳定的滞止压强，并持续相对较长时间，此为滞止压力阶段。超声空化微射流冲击的示意图如图1所示。微射流冲击角度为α，以v0的速度冲击壁面，同时，在超声珩磨的加工工况下，需考虑声压pa及珩磨压pH［8］，其中pH=0．24MPa，pa=pAsinωt，ω=2πf，pA为声压幅值1．753MPa，f为超声频率18．6kHz。微射流冲击壁面是一种强非线性的流固耦合现象，耦合欧拉－拉格朗日(CEL)方法在解决复杂流固耦合问题时有强大的优势，故应用CEL方法对该问题进行仿真分析。图1超声空化微射流冲击示意图EL方法在传统的拉格朗日分析中，连续体上各物理量是物质坐标及时间的函数，节点布置在材料上，网格节点随材料变形而同步移动，便于追踪及定义物质界面，但遇到大变形问题时，会导致网格畸变，难以求解。相对地，在欧拉分析中，连续体上各物理量是空间坐标及时间的函数，节点是空间固定的，单元不会发生变形，而材料在单元间自由流动，欧拉算法可很好地处理大变形问题，但很难精确描述物质界面的变化［9］。CEL方法同时具备拉格朗日方法和欧拉方法的优势，能很好地处理大变形、碰撞、流固耦合等问题。在CEL方法计算中，可根据?冲击示意图-电动折弯机数控液压滚圆机价格低张家港滚圆机多少钱本文由张家港弯管机网站采集网络www.wangaunjimuju.net