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《基于abaqus的不銹鋼材料切削過程的模擬與數(shù)值分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于ABAQUS的不銹鋼材料切削過程的模擬與數(shù)值分析姓名:姚嵩申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):機械設(shè)計及理論指導(dǎo)教師:胡于進2011-02-14華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要不銹鋼材料由于其優(yōu)異的機械性能和化學(xué)性質(zhì)在航天、航海、核設(shè)備方面有廣闊的運用。由于不銹鋼材料的難加工性,使得其加工過程中切削效率低和零件的加工表面質(zhì)量不高,同時刀具磨損嚴(yán)重。這些問題都成為了制約不銹鋼材料加工發(fā)展的障礙,成功的克服這些問題同時也將對提高其它難加工材料的加工水平提供參考,對我國的裝備制造業(yè)的發(fā)展有著重要的意義論文研究
2、了不同切削參數(shù)對直角切削和立銑過程的切削力、切削溫度和切屑的影響。1.通過研究AISI-316L材料Johnson-cook本構(gòu)方程、刀-屑接觸模型、切屑分離模型、切屑損傷斷裂等關(guān)鍵技術(shù)建立了正交切削有限元模型。其中切屑分離模型是整個切削模擬過程中最重要部分,對切屑的形成機理也有重要作用,論文采用單元累進損傷失效技術(shù),將上述關(guān)鍵技術(shù)分別應(yīng)用在切削過程的有限元仿真中。2.通過商業(yè)有限元軟件ABAQUS對切削過程進行仿真,研究了在切削過程中切削速度、進給量等加工參數(shù)應(yīng)力、應(yīng)變、溫度等結(jié)果的影響。分析比較了切屑形成的原因
3、和影響因素。最后比較了在相同條件下,不同幾何模型對仿真結(jié)果的切削力的影響。3.對立銑刀幾何模型進行了簡化,建立了三維立銑削的切削加工模型,通過對仿真結(jié)果與實驗的比較,討論了切削速度、進給量等加工參數(shù)對于銑削力等影響。最后,總結(jié)全文,提出了論文所建立的切削過程的有限元模型的不足之處,并對未來的發(fā)展進行展望。關(guān)鍵詞:不銹鋼有限元仿真直角切削三維銑削切屑分離I華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractStainlesssteelhasawideapplicationinthefieldsofaerospace,marine
4、,nuclearequipmentduetoitsexcellentmechanicalpropertiesandchemicalproperties.Inthemanufacturingprocess,thequalityofdifferenttoshapewillresultinpoorcuttingefficiency,inferiorqualityofmachining,andseverewearoftool.Theseissueshavebecomerestrictedobstaclestothedeve
5、lopmentofstainlesssteelprocessing,theresolveoftheseproblemswillnotonlyhelptoimproveprocessinglevelofstainlesssteel,butalsoprovidesomereferenceforothermaterials,andissignificanttothedevelopmentofchineseequipmentmanufacturingindustry.Inthisstudy,differentcutting
6、parametersoncuttingforce,cuttingtemperatureandchipeffectsfortheright-anglecuttingandmillingprocesswererespectivelyresearched.1.ThroughstudyingtheAISI-316LmaterialconstitutiveequationofJohnson-cook,tool-chipcontactmodels,chipseparationmodel,chipdamageandfractur
7、e,andotherkeytechnology,afiniteelementmodeloforthogonalcuttingwasestablished,inwhichthecuttingchipseparationmodelisthemostimportantpartofthesimulationprocess,andhasasignificanteffectontheformationofthechip,thetechnologyofunitprogressivedamagefailurewasbeenused
8、inthisstudy.Allabovethetechnologywasseparatelyusedinthecuttingprocessofthefiniteelementsimulation.2.UsingcommercialfiniteelementsoftwareABAQUStosimulatethecuttingprocess,researched