旋转磁场磁流体研磨锗片的多物理场耦合数值模拟

刘建河 周洺玉

摘要 为了提高锗片的表面质量，采用旋转磁场磁流体研磨的方法，以数值模拟为研究手段，研究锗片表面在固液两相流作用下的材料去除行为。依据磁流体的研磨原理建立仿真模型，从磁流体研磨的工艺参数出发，结合有限元分析以表面力学特性为切入点，分析不同励磁间隙、磁极转速、颗粒相体积分数等加工参数对锗片表面质量的影响，确定其最佳加工工艺参数，并进行磁流体研磨试验。结果表明：在励磁间隙为5 mm，磁极轉速为1 000 r/min，颗粒相体积分数为25% 时，经过60 min 研磨，锗片的表面质量得到有效改善，其表面粗糙度Ra 由500 nm 下降到47 nm，实现了锗片表面微小的塑性材料去除。

关键词 锗片；磁流体研磨；固液两相流；励磁间隙；磁极转速

中图分类号 TG58；TG356.28 文献标志码 A文章编号 1006-852X（2023）03-0392-09

DOI 码 10.13394/j.cnki.jgszz.2022.0189

收稿日期 2022-11-05 修回日期 2022-12-26