基于分形理論的HVC粉末熱傳導(dǎo)及摩擦力的研究.pdf

1、高速壓制成形（High Velocity Compaction，簡稱HVC）技術(shù)是一種低成本、高效率成型高密度粉末冶金材料的新技術(shù)。本文在綜述了HVC的原理、特點(diǎn)、研究現(xiàn)狀及分形理論應(yīng)用的基礎(chǔ)上，利用分形理論對HVC粉體空間特征、熱傳導(dǎo)及摩擦力進(jìn)行了研究。 首先，用分形維數(shù)來描述粉體空間特征，推導(dǎo)了粉體空間分形維數(shù)與堆積密度、粉末顆粒密度和孔隙介質(zhì)密度的關(guān)系式，避免了散體空間填充率的計算；進(jìn)而利用等效熱阻法建立了粉末顆粒與孔隙介

2、質(zhì)的熱傳導(dǎo)分形模型，并考慮了熱輻射對有效熱導(dǎo)率的影響。數(shù)值實(shí)驗(yàn)表明，散體有效導(dǎo)熱率隨粉體空間分形維數(shù)的增大而減小，熱輻射的作用導(dǎo)致有效導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的3次方成正比。 其次，用Weierstrass-Mandelbrot函數(shù)描述粉末顆粒表面的統(tǒng)計自仿射分形特性，根據(jù)Hertz接觸理論推導(dǎo)了粉末顆粒發(fā)生彈塑性變形時，壓制載荷與真實(shí)接觸面積、分形參數(shù)的關(guān)系式，為HVC中沖擊力大小的確定提供了理論依據(jù)。 最后，通過比較作用于顆粒