基于分形和小波的電火花維持電壓現(xiàn)象機(jī)理研究.pdf

1、電火花加工在制造業(yè)的應(yīng)用日益廣泛，但對火花放電的研究很大一部分集中在機(jī)床設(shè)計(jì)、工藝分析等應(yīng)用領(lǐng)域，對其放電原理分析較少，特別是在小間隙液體介質(zhì)低電壓放電加工方面，可參考的資料缺乏，更沒有一套較完善的理論。維持電壓現(xiàn)象是火花放電的重要特征之一，也是微細(xì)加工中的一道難題，卻尚未出現(xiàn)對其機(jī)理研究的報(bào)道。本文在總結(jié)國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，將分形論和小波系統(tǒng)等新型理論工具引入傳統(tǒng)放電分析中，結(jié)合不產(chǎn)生維持電壓現(xiàn)象的RC脈沖電源放電實(shí)驗(yàn)，深入探討了此現(xiàn)

2、象的內(nèi)在機(jī)理，并初步建立了火花放電的能量模型。
　　 首先，在翻閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了液體介質(zhì)中針—板電極的RC脈沖電源放電實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合傳統(tǒng)的氣體放電理論，分析了實(shí)驗(yàn)中的放電過程，并由此引出維持電壓產(chǎn)生的內(nèi)在原因。
　　 其次，以分形生長理論中擬合電介質(zhì)擊穿的NPW模型和WZ模型為參照，對其改進(jìn)后得到更理想的算法，在MATLAB中模擬RC脈沖電源的放電路徑，并與實(shí)驗(yàn)拍攝的照片比較，驗(yàn)證了新算法的合理性。

3、r>　　 再次，用Haar小波系統(tǒng)分解產(chǎn)生維持電壓的信號和RC脈沖電源放電信號，分別得到兩者的能量分布特征，對照后得出結(jié)論：從整體看，這兩種信號的能量都均勻分布在低頻段；但以某一級分辨率的小波分量作變換時(shí)，前者的能量大體呈現(xiàn)正態(tài)分布，而后者的能量分布依然均勻。
　　 最后，以兩種放電信號的能量分布差別為突破口，引入概率密度函數(shù)、Haar小波尺度函數(shù)以及分形生長單元等變量，構(gòu)建了火花放電的能量模型。
　　 本文以維持電壓