一种高效建模电化学加工中材料溶解的新方法
计算工程、金融与科学
2021-07-12 v1
摘要
本工作提出一种高效建模电化学加工中阳极溶解的新方法。早期的建模方法采用阳极表面的严格空间离散化，并在每个时间步伴随重网格化过程。除此之外，所提模型通过有效材料参数表述。由此，它允许在整个仿真中使用恒定网格，从而降低了计算成本。基于法拉第电解定律，引入有效溶解水平，描述溶解体积与其对应参考体积之比。这一内变量通过控制有效材料参数，使得无需计算昂贵的重网格化即可建模复杂溶解过程。此外，考虑了热电问题的完全耦合，并给出了其线性化与数值实现。该模型与解析及实验验证案例吻合良好，给出了逼真结果。进而，脉冲电化学加工过程的仿真得到了与特定累积电荷相关的表面粗糙度工艺特征。数值算例证实了仿真在计算效率与精确建模质量方面的优势。
引用
@article{arxiv.2103.08426,
title = {A novel approach for the efficient modeling of material dissolution in electrochemical machining},
author = {Tim van der Velden and Bob Rommes and Andreas Klink and Stefanie Reese and Johanna Waimann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.08426},
year = {2021}
}