附C：

通過(guò)干摩擦模型預(yù)測(cè)沖擊鉆探的穿透率

Anton M. Krivtsov and Marian Wiercigroch
蘇聯(lián)圣彼得堡州立技術(shù)大學(xué)機(jī)械理論部，Politechnicheskaya 街29，195251，

摘要
我們提出了一個(gè)摩擦機(jī)制沖擊鉆探動(dòng)態(tài)模型，這個(gè)模型解釋了在實(shí)驗(yàn)中觀察到的穿透率下降的現(xiàn)象，建立了一個(gè)具有非連續(xù)沖擊過(guò)程固有非線性的摩擦副模型，它能產(chǎn)生接近實(shí)際的沖擊力曲線。盡管它是一個(gè)非?；镜暮?jiǎn)化假設(shè)，但這個(gè)模型得出的在較高靜態(tài)載荷條件下材料去除率下降量的結(jié)果與實(shí)際結(jié)果相吻合。

文章概述
1.引言
2.干摩擦模型
3.固定式運(yùn)動(dòng)進(jìn)給
4.結(jié)果與討論
5.結(jié)論
鳴謝
參考文獻(xiàn)

1.引言
實(shí)驗(yàn)人員在沖擊研究中遇到的一個(gè) 有意思的現(xiàn)象那就是在較高靜態(tài)載荷下穿透率下降，這為制造領(lǐng)域和潛孔沖擊領(lǐng)域的人士所共知。在制造業(yè)中，例如就轉(zhuǎn)臺(tái)式超聲波機(jī)器（RUM）而言，在高靜態(tài)載荷下，材料去除率(MRR)飽和或下降；在潛孔作業(yè)中遇到堅(jiān)硬層，增加鉆頭重量并不能提高穿透率，，在這篇文章中，我們將只考慮轉(zhuǎn)臺(tái)式超聲波鉆床，引文我們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域已有充足的經(jīng)驗(yàn)。
鑲有金剛石的RUM或工具被認(rèn)為是加工陶瓷的最高效率的一種機(jī)械加工方法之一。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在相同條件下RUM制造加工率幾乎是傳統(tǒng)磨削過(guò)程的6-10倍還多。自從由英國(guó)的UKAEA 和HARWLL引入RUM以來(lái)，人們做了很多實(shí)驗(yàn)性研究來(lái)觀察各種工況對(duì)RUM效率的影響。對(duì)各種不同的材料包括玻璃，瓷，純鐵，鋁和氧化號(hào)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)?？梢钥闯?，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的增加要求要有一個(gè)能很好的解釋這一現(xiàn)象的理論模型。人們提出了幾個(gè)全面的預(yù)測(cè)超聲波機(jī)器材料去除率的分析模型，但所有的這些模型主要考慮的是超聲波鉆井的靜態(tài)因素，卻忽略了鉆進(jìn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)因素，結(jié)果許多明顯RUM動(dòng)態(tài)特征例如靜態(tài)載荷下MRR減少值很大業(yè)很有可能沒(méi)考慮到。SAHA等得出了與實(shí)驗(yàn)結(jié)果很符合的結(jié)論，它甚至可以解釋在較高靜態(tài)載荷下MRR的減少現(xiàn)象，但主要是在經(jīng)驗(yàn)主義上得出的結(jié)論。第一個(gè)RUM過(guò)程的動(dòng)態(tài)模型是由WIERCIGROCH等提出的。它用三個(gè)自由度的沖擊模型來(lái)仿真超聲波鉆井的主要原理。這個(gè)模型可以解釋MRR的下降問(wèn)題，而且不需要任何假設(shè)，可以作為系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的一個(gè)直接推論。但是這個(gè)模型不能用在鉆頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中，并且會(huì)因此導(dǎo)致理論的MRR圖標(biāo)被間接成不均勻表格。它是一個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)力學(xué)模型，只考慮與勵(lì)磁動(dòng)力學(xué)有關(guān)的基本特征和工具傳播。我們現(xiàn)在考慮的就是這個(gè)模型。假設(shè)鉆進(jìn)阻力根據(jù)干摩擦原理建模的話，這個(gè)模型考察的就是動(dòng)力振幅和靜力對(duì)MRR的影響。盡管它很假單，但這個(gè)模型能夠解釋更高靜態(tài)載荷下MRR會(huì)減少的現(xiàn)象。