吴远超，李秀红，王嘉明，李文辉，杨胜强，师世豪

（1.太原理工大学 机械与运载工程学院，太原 030024；2.精密加工山西省重点实验室，太原 030024；3. 太原理工大学 航空航天学院，太原 030600）

振动抛磨是一种广泛应用的精加工工艺，它是将一定配比的工件、颗粒和液体介质装入一定形状的滚筒中，当滚筒以一定参数振动时，迫使颗粒群以一定的形态流动，从而使颗粒介质对工件表面产生碰撞、滚压和微量磨削，实现对工件表面的光整加工[1]。其加工特性有两点：颗粒介质对零件微量磨削可以综合改善零件表面完整性、均匀性；可通过整体颗粒群和局部颗粒的碰撞冲击，适应零件表面形状，能加工诸如叶片类三维空间曲面形状的复杂零件[2]。

在振动抛磨中，颗粒介质的运动方式以及不同颗粒床层的流化程度直接影响着加工质量。离散元法（Discrete Element Method，DEM）是一种处理非连续介质力学的数值方法，在解释振动过程中颗粒介质的行为具有显著优势[3]。利用离散元法进行分析，有助于研究颗粒介质的流场分布，进而提出合理的加工方案，也节省了大量的人力物力，提高了研究效率。国内外已有学者利用离散元法对滚磨光整加工中颗粒介质行为进行了大量研究。S. E. Naeini 等[4]使用二维离散元模型对卧式振动抛磨中体积流的形成进行了解释。Young Sup Kang 等[5]使用离散元法对卧式振动抛磨进行了模拟，预测了滚筒内单个颗粒的动态运动，确定了加工参数，发现模拟值与实测值吻合较好。K. Hashemnia 等[6]对竖直振动滚磨光整加工中的流态化颗粒介质进行了数值模拟，评估了不同频率和振幅垂直振动的贮存滚筒中颗粒流的流态化程度，研究了不同振动频率和振幅下介质的平均填充率，以解释介质是如何流态化的。……