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该书对水射流技术的理论及其在机械工程中的应用做了较全面的论述。全书共分八章,第1章水射流技术概论,主要讲述水射流技术原理、水射流技术发展历程、国内外研究动态以及水射流技术的应用;第2章讲述纯水射流技术理论基础、系统组成、水射流结构特征与基本参数、水射流打击力模型和水射流冲击破坏理论;第3章讲述水射流打击力增强技术,包括减阻液水射流、空化水射流、脉冲水射流、磨料水射流等技术;第4章涉及磨料水射流切割技术,包括磨料水射流切割的一般特征、磨料水射流切割过程中的温度分布、磨料水射流切割工艺参数、磨料水射流切割理论等;第5章涉及磨料水射流精密切割控制技术,包括磨料水射流精密切割表面质量控制技术、磨料水射流精密切割几何精度控制、磨料水射流精密切割的运动控制和磨料水射流精密切割的优化处理技术等;第6章涉及磨料水射流精密特种加工技术,包括磨料水射流精密切割厚材料、磨料水射流精密钻孔加工、四轴联动精密切割加工异形零件、磨料水射流车削加工、磨料水射流铣削加工、磨料水射流超精密磨削加工和磨料水射流抛光技术等;第7章介绍了水射流技术在机械工程中的典型和创新应用;第8章介绍了水射流技术在军工和国防领域的应用。
该书可以作为从事水射流技术研究、开发及其他相关工程技术人员的参考用书,也可以作为高等院校本科生、研究生开设相关课程的教学参考用书。
第1章水射流技术概论
1.1水射流技术原理和典型组成1
1.2水射流技术的产生和发展过程2
1.3水射流技术研究动态4
1.4水射流技术的分类及特点6
1.5水射流技术的应用概况8
1.5.1水射流工业清洗8
1.5.2水射流切割材料9
1.5.3水射流材料表面处理12
参考文献13
第2章纯水射流技术
2.1水射流技术基础理论14
2.1.1水的物理特性14
2.1.2流体动力学基本方程15
2.1.3孔口流动基础理论18
2.2纯水射流系统18
2.2.1直驱式超高压泵18
2.2.2液驱超高压增压缸19
2.2.3气驱超高压增压缸20
2.3水射流喷嘴组件21
2.3.1喷嘴结构形式21
2.3.2喷嘴的流量系数23
2.3.3喷嘴内部流动分析与设计理论25
2.4水射流结构特征与基本参数31
2.4.1水射流结构特征31
2.4.2水射流结构特征参数32
2.5水射流打击力模型37
2.5.1射流对靶体的冲击压力37
2.5.2水射流冲击压力作用面积及总作用力39
2.5.3喷嘴的结构和几何参数对射流的影响40
2.6水射流冲击破坏理论43
2.6.1水射流冲击物体表面的应力43
2.6.2水射流冲击作用下的材料破坏微观机理分析49
2.6.3水射流切割理论51
参考文献52
第3章水射流打击力增强技术
3.1减阻液水射流53
3.1.1减阻液53
3.1.2减阻液射流原理及特性55
3.1.3减阻液水射流动力特性及应用56
3.2空化水射流58
3.2.1空化原理及其动力学理论58
3.2.2空化喷嘴59
3.2.3空化水射流的作用机理及工程应用63
3.3脉冲水射流64
3.3.1脉冲水射流发生原理65
3.3.2冲击式脉冲水射流67
3.3.3脉冲水射流喷嘴77
3.3.4脉冲水射流的几何结构与动力特性82
3.3.5爆炸式脉冲水射流85
3.3.6电液压脉冲水射流91
3.3.7工业水炮装置95
3.3.8调制脉冲水射流100
3.4磨料水射流109
3.4.1后混合磨料水射流109
3.4.2前混合磨料水射流114
3.4.3悬浮磨料水射流115
3.4.4脉冲磨料水射流122
3.4.5微磨料水射流125
参考文献130
第4章磨料水射流切割技术
4.1磨料水射流切割的一般特征133
4.1.1磨料水射流切割断面的宏观形貌133
4.1.2磨料水射流切割材料时的切缝宽度134
4.1.3磨料水射流切割的锥度136
4.1.4磨料水射流切割断面的表面粗糙度137
4.1.5磨料水射流切割断面的磨料残留139
4.2磨料水射流切割过程中的温度分布143
4.3磨料水射流切割工艺参数146
4.3.1磨料水射流参数对加工性能的影响146
4.3.2工艺参数对切割加工的影响149
4.3.3材料性能对切割加工的影响150
4.4磨料水射流切割理论151
4.4.1磨料射流切割材料过程151
4.4.2磨料水射流切割材料的微观机理152
4.4.3磨料水射流切割理论模型155
参考文献158
第5章磨料水射流精密切割控制技术
5.1数控磨料水射流切割机床159
5.1.1磨料水射流切割机床的速度处理161
5.1.2磨料水射流切割机床的路径插补162
5.1.3磨料水射流切割机床的驱动控制163
5.2磨料水射流精密切割表面质量控制技术164
5.3磨料水射流精密切割几何精度控制167
5.3.1磨料水射流精密切割的几何形状误差167
5.3.2磨料水射流倾斜加工技术169
5.4磨料水射流精密切割的运动控制171
5.4.1“先计算、再加工”控制法则171
5.4.2误差校正173
5.5磨料水射流精密切割的优化处理技术176
5.5.1磨料水射流动态穿孔技术176
5.5.2尖锐拐角(或圆角)处的速度校正176
5.5.3拐角(或圆角)处的“过切”处理176
5.6人工神经网格模型在磨料水射流精密切割中的应用178
参考文献181
第6章磨料水射流精密特种加工
6.1磨料水射流精密切割厚材料183
6.1.1切割厚度对射流滞后的影响184
6.1.2射流冲击角度对射流滞后的影响185
6.1.3切割厚度对切缝宽度的影响186
6.1.4切割厚材料时的切割头优化设计187
6.1.5磨料水射流切割大厚度材料实例188
6.2四轴联动精密切割加工异形零件189
6.3磨料水射流精密钻孔加工192
6.3.1磨料水射流钻孔的理论模型192
6.3.2磨料水射流钻孔过程的试验验证196
6.3.3磨料水射流精密钻孔实例198
6.4磨料水射流车削加工199
6.4.1磨料水射流车削加工类型199
6.4.2磨料水射流加工参数对车削的影响200
6.4.3磨料水射流车削加工质量202
6.5磨料水射流铣削加工210
6.5.1磨料水射流参数对铣削的影响211
6.5.2磨料水射流铣削加工模型213
6.5.3磨料水射流铣削加工策略214
6.5.4磨料水射流摆动铣削加工218
6.5.5磨料水射流铣削复合材料222
6.6磨料水射流超精密磨削加工227
6.6.1微磨料水射流磨削加工人工髋关节股骨头227
6.6.2微磨料水射流磨削加工人工膝关节231
6.7磨料水射流抛光技术233
6.7.1磨料水射流抛光机理234
6.7.2磨料水射流抛光工艺参数对抛光的影响236
6.7.3磨料水射流抛光技术的应用240
6.8磨料水射流精密特种加工的应用及发展趋势245
6.8.1磨料水射流精密特种加工的应用245
6.8.2磨料水射流精密特种加工的发展趋势249
参考文献250
第7章水射流技术在机械工程中的典型和创新应用
7.1水射流技术在航空航天制造领域的应用252
7.1.1磨料水射流切割航空复合材料252
7.1.2水射流技术在航空高性能涂层修复中的应用259
7.2水射流技术在材料表面强化方面的应用261
7.2.1基于水射流的表面强化处理模型262
7.2.2基于水射流的表面强化处理实践265
7.3水射流技术在材料成形方面的应用267
7.3.1基于水射流技术的薄板渐进成形267
7.3.2基于脉冲水射流技术的有模成形275
7.4磨料水射流在微电子制造中的应用278
7.5水射流技术在医疗器械制造中的应用282
7.5.1磨料水射流精密切割心脏修补支架282
7.5.2磨料水射流车削加工骨连接螺钉287
参考文献292
第8章水射流技术在军工国防领域的应用
8.1水射流切割军事用途高爆弹药的安全性评估294
8.2磨料水射流拆除海军废旧炮弹298
8.3水射流技术销毁生化武器301
8.4水射流技术扫雷303
8.5水射流技术洗消装甲运兵车放射性污染309
参考文献314 2100433B
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高压水射流技术的应用 高压水射流技术用途广泛,目前已在国内外的煤炭、石油、化工、冶金、有色金属、航空、汽车制造、市政、建筑、船舶、水利、电力、铁路、医药、轻工以及核工业等领域得到应用。(1) 高...
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高压水射流技术概述 高压水射流是近几十年来得以迅速发展的一项新技术,作为清洗、 切割、破碎工具, 水射流 具有其独特的优越性。近年来,随着大型化、智能化、专用化的高压水射流装备的迅速发展,该 技术已渗透到众多应用领域:从一般机械零件、建筑物的清洗到以管道、 管束、容器为主的工业 清洗,从机场跑道除胶到船舶除 锈,从金属、非金属板材切割到曲面仿形切割,从水力采煤到 开采岩石,从喷射注浆到破碎路面,从无刀手术到水幕电影、降尘、喷泉 ⋯⋯,林林总总。 高压水射流足以水为工作介质,通过增压设备和特定形状的喷嘴产生高速射流束,具有极高 的能级密度。一些新型射流如脉冲射流、空化射流和磨料射流的相继出现,大大提高了其切割、 剥离、破碎能力, 更进一步拓宽了水射流技术的应用范围, 可用于清洗、 清理、切割、注水钻孔、 喷雾、破碎、研磨等作业,具有清洁、无热效应、能量集中、易于控制、效率高、成本低、操作 安
高压水射流技术任务书
哈尔滨理工大学课程设计论文 1 第一章 高压水射流技术 1.1 高压水射流清洗技术 高压水射流清洗技术的基本概念 水射流的结构 高压水射流在喷嘴出口处有一个锥形等速流核心区,其中射流轴向动压力 及密度基本保持不变, 为水射流的初始段。射流继续发展的部分为基本段, 其 轴心速度与轴心动压有规律地衰减。 最后在消散段水射流与环境介质完 全混合 变成水滴与空气的混合物或雾化。 射流各段在工程应用中具有不同 的功能,起 始段适宜于材料切割,基本段适用于清洗、除锈等,消散部分 主要用于降温除 尘、大面积地冲刷。 哈尔滨理工大学课程设计论文 2 速度核 初始段 基本段 消散段 射流打击力 水射流打击物体表面的打击力主要体现在射流的压强上,如果压强大于垢 物的抗压强度,则垢物即被破坏。 最佳靶距 水射流对物体表面的作用力不仅与射流密度、速度有关,而且还与水射流 离 该表面的距离有关,这是由于水射流的速度
本书运用简洁的语言阐述了高压水射流技术的理论基础、测试手段和数值模拟等多个方面的内容,同时对水射流技术应用实例、受水射流冲击的材料分析、超高压水射流等交叉学科内容和学科前沿内容进行了专门阐述。内容包括射流技术、射流基本理论、水射流的研究方法、三种水射流类型和超高压水射流。
前言
第1章射流技术1
1.1射流的分类3
1.2水射流技术的发展6
1.3水射流技术的工程应用8
1.4影响水射流技术发展的关键因素10
第2章射流的基本理论13
2.1射流的流体动力学特征13
2.2层流射流理论解析17
2.3湍流射流理论解析21
第3章水射流的研究方法27
3.1水射流系统28
3.2PDPA技术30
3.3PIV技术35
3.4高速数码摄像技术和PLIF技术36
3.5残余应力与表面轮廓检测技术41
3.6与水射流相关的无量纲数46
3.7数值模拟的应用48
第4章三种水射流类型52
4.1圆柱水射流52
4.2扇形水射流58
4.3中心体自由水射流69
4.4中心体自由水射流的启动过程80
4.5中心体淹没水射流82
4.6中心体喷嘴射流的数值模拟89
4.7空蚀的研究97
第5章超高压水射流104
5.1超高压水射流基本流动特征104
5.2超高压水射流的速度分布110
5.3喷嘴流道内的磨损113
5.4高压磨料射流114
5.5超高压射流的数值模拟124
5.6超高压磨料射流冲蚀固体壁面的数值模拟132
第6章高压水射流的工程应用142
6.1水射流的强化作用143
6.2高压水射流在清洗作业中的应用148
6.3高压水射流在切割方面的应用152
参考文献1602100433B
高压水射流技术以水射流为中心,集泵、阀、密封、液压、自
动化控制等多学科为 体,广泛应用于各工业部门的清洗、除锈、
切割等作业。
本书分为基础理论、设计研究、应用发展三个部分,着重总
结了高压水射流技术的设计新思路、试验新成果、成套新装备、应
用新经验,以大量篇幅介绍了高压水射流成套设备及其各个部件
的设计原理和结构特点、水射流技术的各种应用实例,还介绍了
提高水射流性能的新方法、运行与安全以及水射流设备的标准等。