液氮射流冲击冷却聚二甲基硅氧烷的温度场仿真和实验研究

摘要：

为探究低温微磨料气射流加工聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流道过程中PDMS试样受液氮射流冲击冷却的温度变化和分布,提出了测温实验Beck反求算法拟合APDL温度场仿真的系统研究方法,仿真结果与测温结果的误差仅1.735％.仿真发现,表面到达明显脆化温度-147℃需要5.747 s,说明PDMS无法在接触液氮的瞬间就达到可加工的脆化状态,有必要重视加工前的预冷却时间;又通过仿真数据拟合了PDMS冷却至-147℃的冷却速度,以冷却速度为参考预测了实际加工中所需的预冷却时间.对比冷却速度发现,距PDMS试样表面0～100μm深度范围内的冷却速度比0～1500μm深度范围内冷却速度快22.054％,PDMS试样放置在铝合金工作台上的冷却速度比绝热工作台上快22.311％.

关键词：聚二甲基硅氧烷(PDMS)、低温微磨料气射流、Beck反算法、APDL温度场仿真

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分类号：TH145.4;TB324

资助基金：国家自然科学基金;大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室研究基金;江苏省研究生科研与实践创新计划项目

在线出版日期：2022-10-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2161-2171