中文摘要：

磨料流加工属非传统加工方法，主要用于光整非平面异型工件。近十几年来，磨料流加工方法得到飞速发展，但磨料流加工理论的研究相对滞后，对工件加工效率及表面粗糙度预测仍面临相当大的困难，突出影响了磨料流加工技术的提高。本项目针对这一关键问题，综合运用有限元方法、蒙特卡洛方法、低周疲劳理论及接触力学基础，以磨料流加工为对象，实现对工件加工效率、表面粗糙度的预测，以建立基于低周疲劳及蒙特卡罗方法的磨料流加工理论。本项目采用的理论、方法及模型框架，也可直接用于对材料三体磨损的理论研究，不失一般性。

结论摘要：

磨料流加工是异形表面光整加工的一种现代加工技术，目前在商业上应用愈来愈广。项目针对目前磨料流加工理论研究相对滞后的特点，系统研究了磨料流加工磨料流加工试验规律、磨料介质流场二维、三维数值模拟、考虑滑动磨料的磨削效率Monte Carlo和有限元法计算机模拟、磨料流加工中考虑球形和椭球形磨料运动状态的计算机预测，以及引入低周疲劳机制的工件磨削率预测方法。结果表明，磨料流加工中磨料介质温度是对磨削率影响重要的因素，随加工往复次数增加，介质温度快速升高，滚动磨料数增多，磨削效率降低；首先采用Monte Carlo方法，并结合有限元计算、低周疲劳理论，很好地预测得到磨料流加工中磨削效率和粗糙度改变规律，并与实验结果吻合很好；首先进行了磨料流加工中流场模拟和磨料运动状态力学计算，准确计算出磨料运动趋势和影响运动的具体参数，如温度、粘度、载荷、材料硬度、磨料几何外形和磨料粒径等。降低介质温度或增加粘度、增加载荷、降低材料硬度、增加磨料的长短轴比和适中的粒度，都会增强磨料滑动，从而提高磨削效率。项目提出的研究方法在理论上是全新的。