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龍圖騰網(wǎng)獲悉湖北汽車工業(yè)學(xué)院;重慶大學(xué)申請(qǐng)的專利隨工藝參數(shù)變化的外擺線熱源外圓磨削溫度場(chǎng)求解方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN115017775B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-06發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202210743268.9，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/23；該發(fā)明授權(quán)隨工藝參數(shù)變化的外擺線熱源外圓磨削溫度場(chǎng)求解方法是由孟凡明;王紅霞;王長(zhǎng)清;龍江;鄭勇設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-06-27向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本隨工藝參數(shù)變化的外擺線熱源外圓磨削溫度場(chǎng)求解方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明涉及一種隨工藝參數(shù)變化的外擺線熱源外圓磨削溫度場(chǎng)求解方法，屬于磨削溫度控制領(lǐng)域。該方法通過迭代法求解Reynolds方程獲得了磨削液壓力和平均流速，確定了工件和磨削液的對(duì)流換熱系數(shù)，基于位姿坐標(biāo)變化方法確定了砂輪磨粒運(yùn)動(dòng)軌跡與磨削工藝參數(shù)和砂輪類型之間的映射關(guān)系，確定了隨工藝參數(shù)變化的外圓磨削外擺線熱源形狀，并利用移動(dòng)熱源法求解磨削溫度。本發(fā)明提供的方法能夠考慮磨削工藝參數(shù)對(duì)外圓磨削表面形貌和溫度的影響，從而更加準(zhǔn)確地分析磨削過程中的溫度場(chǎng)分布情況，為工程實(shí)踐中工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)和外圓磨削溫度控制提供了理論指導(dǎo)。

本發(fā)明授權(quán)隨工藝參數(shù)變化的外擺線熱源外圓磨削溫度場(chǎng)求解方法在權(quán)利要求書中公布了：1.隨工藝參數(shù)變化的外擺線熱源外圓磨削溫度場(chǎng)求解方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：S1：計(jì)算砂輪磨削力，工件的圓心為O1，半徑為rw，轉(zhuǎn)速為ωw；砂輪圓心為O2，半徑為rw，轉(zhuǎn)速為ωs且與工件轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，兩相鄰磨粒a和b之間的夾角為γ，磨削深度定義為ap；磨削過程中相鄰磨粒的軌跡之間的部分為未變形切屑；假設(shè)砂輪表面磨粒均勻分布，圓錐形磨粒的半頂角為θ，給定砂輪粒度M，計(jì)算任意兩磨粒之間的間距為ω和單位時(shí)間內(nèi)的磨粒數(shù)目N，即 同時(shí)，根據(jù)流動(dòng)應(yīng)力理論對(duì)單顆磨粒進(jìn)行受力分析，假定半徑為rs的砂輪以轉(zhuǎn)速ns磨削半徑為rw的工件，磨削深度為ap時(shí)，磨粒切向磨削力Fti和法向磨削力Fni表示為： 進(jìn)一步獲得外圓磨削過程中總切向磨削力Ft和法向磨削力Fn，即 S2：根據(jù)磨削工藝參數(shù)及砂輪參數(shù)，計(jì)算砂輪磨粒磨削軌跡x,y，根據(jù)磨粒間距求解磨粒相位差γ，從而獲得未變形切屑厚度Fx，并進(jìn)行歸一化處理，根據(jù)熱源大小與未變形磨屑厚度的正比關(guān)系確定外擺線熱源形狀；S3：根據(jù)磨粒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和彈塑性原理，計(jì)算實(shí)際磨削接觸弧長(zhǎng)度lc； 式中，F(xiàn)n為單位法向磨削力，Rr是粗糙度因子，B表示砂輪寬度，Es、Ew分別是砂輪和工件的楊氏模量，μs、μw分別是砂輪和工件的泊松比；計(jì)算工件對(duì)流換熱系數(shù)hw, 其中，βw為工件熱特性系數(shù)，其中λw是工件熱傳導(dǎo)系數(shù)，ρw是工件密度，vw表示工件線速度，且vw＝2πnw，C1與Peclet數(shù)的大小有關(guān)，且當(dāng)Pe0.2時(shí)，C1＝0.76；當(dāng)0.2≤Pe≤10時(shí)，當(dāng)Pe≥10時(shí)，C1＝1.06；S4：根據(jù)砂輪與工件的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使用線性迭代法求解Reynolds方程獲得磨削接觸區(qū)的磨削液壓力分布p，滿足收斂條件后，使用有限差分法求解磨削液平均流速u，進(jìn)而獲得工件對(duì)流換熱系數(shù)hw；S5：確定磨削接觸弧區(qū)的熱流分配比，根據(jù)磨削液的平均流速u確定雷諾數(shù)Re， ρl表示磨削液密度，hl表示磨削液特征厚度，η表示磨削液粘度系數(shù)；根據(jù)Re判定磨削液流動(dòng)狀態(tài)，Re2300時(shí)判定為湍流狀態(tài)，Re2300時(shí)判定為層流狀態(tài)，計(jì)算磨削液對(duì)流換熱系數(shù)hf； S6：分別求解工件-砂輪、工件-磨屑的能量分配比，進(jìn)而獲得進(jìn)入工件的能量分配比例Rw； 式中，r0和kg表示磨粒有效接觸半徑和熱導(dǎo)系數(shù)，vs表示砂輪線速度，且vs＝2πns，αw是工件熱擴(kuò)散系數(shù)，且其中，λw是工件熱傳導(dǎo)系數(shù)，ρw表示工件密度，cw表示工件比熱容；剪切應(yīng)變最大未變形磨屑厚度agmax表示為 S7：求解總熱源強(qiáng)度qm，根據(jù)砂輪磨粒軌跡計(jì)算外擺線熱源熱流分布狀態(tài)qξ；S8：基于外擺線熱源熱流分布狀態(tài)qξ、熱分配比系數(shù)Rw及磨削接觸弧實(shí)際長(zhǎng)度lc，使用移動(dòng)熱源法求解外圓磨削溫度場(chǎng)，工件上任意點(diǎn)的溫升Tx,z表示為

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