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基于韧性失效的航空轻合金切削机理研究     在线阅读　整本下载　分章下载　分页下载 本系统暂不支持迅雷或FlashGet等下载工具
【英文题名】 Cutting Mechanism of Aerospace Light Alloy Based on Ductile Failure
【作者】 陈光;
【导师】 任成祖;
【学位授予单位】 天津大学;
【学科专业名称】 机械制造及其自动化
【学位年度】 2012
【论文级别】 博士
【网络出版投稿人】 天津大学
【网络出版投稿时间】 2012-06-19
【关键词】 韧性失效; 能量密度; 锯齿状切屑; 有限元仿真; 微切削温度;
【英文关键词】 Ductile failure; Energy density; Segmented chip; Finite element simulation; Micro-cutting temperature;
【中文摘要】 钛合金、铝合金等轻质合金广泛应用于航空、航天、军工以及民用领域。航空结构件的加工需要较高的加工精度和加工效率。研究航空钛合金、铝合金的加工机理(切屑形态、切削力、温度等),对提高航空航天工业以及其他相关行业的制造技术水平具有重要的意义。 本文首先分析了热弹塑性条件下的应力应变关系。基于材料韧性失效过程的应力应变曲线,建立了能量法韧性失效材料模型。采用Johnson-Cook材料模型表征切削过程中的塑性变形属性;应用韧性失效初始和演化准则表征材料韧性失效过程。 采用能量法的韧性失效模型对钛合金Ti-6Al-4V正交切削过程进行了有限元仿真,仿真结果显示模型网格特征尺寸对仿真的切削力和切屑形态具有较大的影响。为消除特征尺寸对仿真结果的影响,建立了韧性失效能密度法的韧性失效准则。为金属切削过程有限元仿真提供了有效的材料建模方法。 设计了钛合金Ti-6Al-4V正交切削试验,并制作了切屑截面的金相观测试样,分析了切屑的特征尺寸随切削参数的变化趋势。采用基于韧性失效的有限元模型对钛合金切屑形成过程进行数值模拟。仿真获得的切削力和切屑形态与试验值吻合较好,验证了模型的有效性。同时,对超高速条件下的...
【英文摘要】 Aerospace titanium alloy and aluminum alloy are widely used in the aviation, aerospace and civil industry. Normaly, the machining of aerospace structure requires high machining accuracy and high efficiency. Therefore, the study of aerospace titanium alloy and aluminum alloy machining mechanism (including the chip morphology, force and temperature) has great meaning to improve the manufacturing technology in aerospace and other industry. The stress-strain relationship was analyzed under the thermo-elasti...
【更新日期】 2012-07-06

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