镍基合金涂层和扭力轴的扭转特性仿真

为了得到修复再制造后扭力轴基体和镍基合金熔接涂层的力学性能,分析了不同扭转弧度对熔接涂层和基体力学性能的影响,得出熔接涂层和基体的应力、应变随扭转弧度的变化规律,并讨论模型轴向外表面和径向内表面应力、应变随扭转弧度的变化规律。研究结果表明:修复后的模型力学性能达到原有力学性能的90%;随着扭转弧度的增大,扭力轴基体和熔接涂层的应力、应变均逐渐增大;对于模型轴向外表面,最大应力出现在涂层上,并且由涂层中心向四周的结合界面扩散,熔接涂层应变是先小于基体应变,然后再大于基体应变;对于模型径向内表面,熔接涂层的应力和应变始终大于基体的应力和应变。     

SiC_p/Al复合材料薄壁件断裂损伤仿真研究

利用有限元仿真软件ABAQUS对体积分数为56%的Si C_p/Al复合材料薄壁件进行切削加工仿真,研究了切削加工过程中不同切削深度对工件产生裂纹的位置和出现裂纹时工件顶部变形量的影响规律。结果表明:切削深度的改变会对工件产生裂纹的位置和出现裂纹时工件顶部变形量有不同的影响,其中切削深度在1mm左右会使工件上出现裂纹的位置急剧改变,裂纹出现位置从工件的中部变化到工件的下部,增大切削深度后裂纹的位置集中出现在工件下部区域;而切削深度改变,在工件上出现裂纹时,工件顶部的变形量没有太大变化,主要集中于0.7mm左右,这主要是Si Cp/Al复合材料内部Si C颗粒数量多、粒径大使得自身协调变形能力差的缘故。     

刀具角度对车铣加工SiC_p/Al复合材料动态特性的影响

通过SiCp/Al复合材料正交车铣加工试验研究了刀具角度对正交车铣加工过程中刀杆振动的影响。分别用不同前角、后角和刃倾角的铣刀对Si Cp/Al复合材料进行切削加工。结果表明:刀杆轴向的加速度比切向和径向大得多,且在入刀和稳定切削阶段,当前角和后角达到15°和2°时,加速度达到最小,随着刃倾角的增加,各个方向的加速度几乎不变。由此得出随着刀具角度变化刀杆加速度的变化规律,从而为车铣加工刀具参数选择提供指导。     

SiC_p/Al复合材料薄壁板谐响应动力学研究

运用ANSYS14.0软件对SiC_p/Al复合材料平板结构薄壁件的共振特性进行谐响应动力学分析,研究了激振力大小、激振力施加位置对试件共振特性的影响。结果表明:SiC_p/Al复合材料薄壁板第2阶振型为薄壁板自由端两边角的局部振动,发生共振时振幅最大;试件发生共振时的振动幅值、速度和加速度随激振力幅值的增加而增加;激振力施加位置直接影响试件发生共振时的振动幅值,其中高度方向上施加激振力的位置对试件振幅的影响更大。     

SiC_p/Al复合材料薄壁结构对谐响应动力学的影响研究

运用ANSYS软件谐响应动力学模块对SiC_p/Al复合材料凸缘结构薄壁件的共振幅值进行分析,研究凸缘几何尺寸和几何结构对试件共振振幅频率曲线的影响规律,以及激振力的作用位置对其共振幅值的影响。研究发现凸缘结构薄壁件的共振幅值随着试件厚度和凸缘长度的增加而减小,且厚度较小的试件更容易在较低的频率范围内发生共振现象。激振力施加部位越靠近凸缘结构和约束端部分,试件共振幅值越小,而高度方向上激振力位置的改变对试件振幅的影响更大。凸缘个数越多,在激振力500-5000Hz频率范围内发生共振现象的可能性越小,试件的振动幅值也越小。     

不同体积分数SiC_p/Al复合材料薄壁板的变形仿真

应用ABAQUS软件对SiC_p/Al复合材料薄壁板的变形进行仿真研究,得出了载荷施加位置、SiC颗粒体积分数对SiC_p/Al复合材料薄壁板变形及应力的影响规律。结果表明:随载荷施加位置沿约束方向从薄壁板的中间向端部移动,薄壁板的最大变形和最大应力增加趋势越来越明显;随着载荷施加位置距约束端距离的增加,薄壁板的最大变形和最大应力呈增加趋势。随着SiC颗粒体积分数从5%增加到40%,薄壁板的变形和应力均变化不大,当体积分数从40%增加到56%时,应力明显减小,载荷作用位置距离约束端越远,最大变形减小的趋势越大。     

高速正交切削SiCp/Al复合材料切削温度仿真研究

使用ABAQUS有限元软件对高体分SiCp/Al复合材料的颗粒和基体进行分别定义,仿真研究了高速切削复合材料时的温度场,分析了切削过程中切削用量和刀具角度对工件切削温度的影响。结果表明:在切削过程中,与刀具接触位置的颗粒温度较高且应力值较高;SiC颗粒的温度较Al基体的温度低;第一变形区发现一条沿着剪切角方向非常明显的温升带。在稳定切削阶段,与刀尖接触位置的工件温度较高,且应力集中现象总是发生在SiC颗粒上。随着切削深度和切削深度的增加,切削过程中工件的最高温度均随之增加;随着刀具前角和后角的增大,切削过程中工件的最高温度均随之降低。     

SiCp/Al复合材料薄壁件车削力的仿真研究

应用有限元分析软件ABAQUS对Si Cp/Al复合材料薄壁件车削力进行了仿真研究,得到了切削用量对切削力的影响规律,并结合文献的实验成果对相应规律进行了分析。仿真结果表明:在Si Cp/Al复合材料薄壁件车削过程中,随切削速度的增大,三向切削分力(轴向力Fx、径向力Fy、切向力Fz)均增大,但径向力Fy增幅很小;随进给量的增大,三向切削分力都有增大的趋势;随背吃刀量的增大,三向切削分力均显著增大;背吃刀量是影响切削力的主要因素。     

高速铣削高强度钢切屑形态及影响因素研究

采用硬质合金涂层刀具高速铣削AF1410高强度钢,基于单因素试验法研究了切削参数对切屑形态和毛边形态的影响,分析了切屑锯齿间距、毛边几何参数随切削速度和进给量的变化规律.结果 表明:切削速度较低时,切屑自由表面形成上窄下宽、上深下浅的剪切滑移变形带,带内剪切变形较小,切削速度增加,绝热剪切变形增大,切屑自由表面形成平行的锯齿形态,锯齿间距随切削速度的提高而增大;在高速切削条件下,锯齿间距随进给量的提高而略有增大,切屑由顶部沿锯齿节间沟槽发生纵向撕裂形成毛边,毛边宽度和高度随切削速度先增大后减小,随进给量减小.     

CVD金刚石膜高速机械研磨温度场的有限元模拟

CVD金刚石膜的高速机械研磨是一种高效的研磨方法,研磨区域的温度场分布直接影响金刚石膜的研磨质量.本文采用三维热-力耦合有限元法对三种不同运动条件下的温度场进行分析.结果表明:在不同的运动条件下,金刚石膜表面的温度场呈不均匀分布.当金刚石膜与砂轮作同向运动时,整个金刚石膜的温度差最小.文中得出的结论可以为提高工件表面平...