钛合金正交切削过程数值模拟

为了研究刀具磨损、加工表面残余应力分布,优化高速切削参数,基于切削条件下材料屈服流动特性、刀具-切屑界面接触摩擦行为以及单元网格划分,建立切削加工过程的有限元仿真模型.通过此模型模拟了钛合金连续状和锯齿状切屑的形成过程.以观察实际切屑形态,验证了该模型的有效性.     

基于有限元模拟的钛合金锯齿状切屑形成机理

为了研究钛合金切削加工中的锯齿状切屑形成机理,通过对材料本构模型、刀屑接触摩擦、切屑分离和绝热剪切等关键物理环节建模,建立了切削加工有限元模型,并经试验验证了该模型的正确性.利用该有限元模型模拟了钛合金Ti6Al4V锯齿状切屑形成的全过程,通过分析一个锯齿节块的形成过程,以及该过程中的切削力同步发展变化规律和第一变形区中不同部位的三点应力、温度曲线,揭示了钛合金锯齿状切屑的形成机理是靠近切削尖处的材料发生热塑性失稳,继而在整个第一变形区诱发集中滑移,造成绝热剪切,从而形成节块状的锯齿状切屑.     

切削钛合金时几种切削液的试验效果

本文通过八种切削液在钛合金TC_4车削和攻丝时,对切削力(Fx、F_y)、扭矩(M)和切削温度(θ℃)的影响的切削试验,证明钛合金切削时以使用含硫(S)或磷(P)或氯(Cl)的极压切削液为宜,而且随着切削速度的不同要选用含有不同极压添加剂的极压切削液。     

钛合金切削绝热剪切带形成过程的有限元分析

采用有限元模拟方法对钛合金切削加工中的绝热剪切带形成过程进行了研究.通过对材料本构模型、刀-屑接触摩擦、切屑分离和绝热剪切等关键物理环节建模,建立了切削加工有限元模型.利用该有限元模型模拟和分析了钛合金TC4切削绝热剪切带形成的全过程,得到了与试验相似的锯齿状切屑,切屑中绝热剪切带分布规律与试验结果较为一致,切削力模拟结果与试验数据相吻合.研究结果表明,刀尖处首先形成小的变形区并逐渐扩展至切屑表面,变形区发生集中滑移,锯齿节块滑出,最终形成变形高度集中的剪切带;绝热剪切带内的温度相当高,而其两侧材料温度较低;绝热剪切带的形成与弹性能释放密切相关,弹性模量越小,切屑锯齿化程度和剪切带间隔时间越大.     

金属单晶材料精密切削时切削力的研究

分析了金属单晶材料的力学特性，从理论上推算出精密切削金属单晶材料时切削力随金属单晶的晶面、晶向的变化规律，并通过切削实验得到验证。     

金属切削过程温度场模拟研究

文章基于大型有限元软件ANSYS平台,通过数值仿真技术,对直角自由切削过程的温度场进行模拟,得到金属切削过程初始状态和温定状态温度场分布.     

基于等效切削刃的切削力预报模型

提出了一种新的切削力预报模型。考虑了切削过程变量如切削深度与进给量,以及刀具几何参数如副切削刃及刀尖圆弧半径的影响,获得稳态切削条件下斜角切削时的切削力预报公式。对铝合金和中碳钢作了车削实验,证明预报的切削力符合实验测量结果。     

TC4钛合金旋压有限元数值模拟分析

采用有限元法对薄壁曲母线TC4钛合金构件旋压成形进行了模拟计算，分析了旋压不同阶段坯料应力应变状态和旋压工艺参数对旋压成形的影响，并初步优化了工艺参数，在有限元数值模拟基础上，成功旋制了高精度试验件．试验结果表明，有限元模拟对旋压具有指导意义，可以提高旋压合格率，降低研制成本，并缩短研制周期．     

航空钛合金高速切削有限元建模

为了正确模拟钛合金Ti6Al4V高速切削过程中锯齿状切屑形成的过程,深入研究有限元建模过程中有限元模型的建立、材料本构关系、切屑分离准则、材料失效准则、切削热动态耗散与热传导等关键技术.结合实例,分别采用热力耦合分析和绝热分析对钛合金Ti6Al4V的加工过程进行正交切削有限元模拟.通过对2种模型获得的应力分布、温度分布、切削力曲线进行分析,以及将2种模型获得的锯齿状切屑与实际切屑形状进行对比,证明了绝热剪切是导致高速切削钛合金生成锯齿状切屑的原因.     

基于等效切削刃的切削力预报模型

提出了一种新的切削力预报模型.考虑了切削过程变量如切削深度与进给量,以及刀具几何参数如副切削刃及刀尖圆弧半径的影响,获得了稳态切削条件下斜角切削时的切削力预报公式.对铝合金和中碳钢作了车削实验,证明预报的切削力符合实验测量结果.     

硬态干式切削过程的有限元仿真

为研究硬态干式切削过程中切削条件对切削温度的影响规律,以通用有限元软件MARC为平台,运用局部网格加密技术,建立了PCBN刀具车削GCr15材料的二维热力耦合有限元模型．模拟结果表明,切削温度随切削速度、切削厚度增大而增大,当切削速度大于220m／min时,由于金属的软化效应,温度升高的趋势随速度的增加而变缓;切削厚度对温度的影响没有切削速度影响大;用圆弧倒棱代替负倒棱切削有利于降低刀具的最高温度．     

钛合金高速铣削力的试验研究

主要研究了钛合金TC4的高速铣削。着重讨论了钛合金TC4高速铣削过程铣削力的问题,研究了切削参数、刀具磨损及刀具材料等对铣削力的影响。     

振动切削中应力波传播的有限元分析

通过有限元分析验证了在振动切削时冲击载荷的作用极大的影响着切屑的形成,刀具与切屑的冲击作用使得切削加工区域的应力波不断产生并传播,正是应力波的反复作用使得切削区内的金属疲劳不断产生微裂纹和裂纹．从而表明了振动切削加工方法有利于微裂纹的萌生与扩展,并降低了刀-屑间的摩擦,使切削力降低,加工精度提高．     

油箱冲压的有限元模拟分析

新产品的冲压成形一般要进行多次的试模和修正才能成功，这直接影响到模具的设计制造周期。本利用DYNAFORM—PC对一工作装置油箱进行数值模拟分析，得到了成功的冲压成形方案，保证了冲压加工一次性获得成功。     

基于接触有限元的轧制力动态模拟

针对六辊轧机的设备特点,利用MSC.Marc接触有限元软件模拟了冷轧轧制过程,讨论了压下量、轧件材料属性等对轧制力的影响及其变化规律,研究了轧制力的参数特性,并将结果与解析法和实测值比较,有较好的一致性,为研究轧制力提供参考。     

微电子芯片层叠封装制造工艺过程的有限元模拟

提出一种模拟层叠封装制造全过程的有限元方法,用于评估芯片应力和翘曲变形情况,为层叠封装设计和提高成品率提供工具.建立了层叠封装3维有限元模型,考虑了温度对材料属性和模塑化合物收缩的影响,并采用单元生死技术实现了各工艺步间的无缝连接,分析了封装在加工工艺过程中的应力分布以及翘曲的连续演化情况.结果表明,给出的方法可行有效.     

ZK60镁合金棒材挤压过程有限元分析

采用刚粘塑性有限元理论,分别用2mm/s、3mm/s、4mm/s、5mm/s的挤压速度,对ZK60镁合金棒材的挤压过程进行了数值模拟,观察棒材挤压过程中金属流动情况,并分析了挤压变形时工件内部的温度变化情况,以及应力、应变分布规律.以模拟出的挤压件流出模孔时等效应力应变的分布规律,确定该棒材挤压的最佳工艺参数.     

一种改进的二维大地电磁场有限元数值模拟方法

目的提出一种改进的有限元算法,解决计算机处理地质资料时编程复杂、存储量大、运算速度慢、模型设计复杂等问题．方法采用有限元法对二维地电模型进行剖分,在计算网格的基本结构上,通过对泛函极值求解过程的分析,得出完全类似于有限差分法中的显式迭代格式．结果实验结果表明利用该方法计算的视电阻率值误差较小,在电场和磁场两种极化模式下有较高的分辨率．结论将迭代法应用于泛函求解过程中,避免了生成刚度矩阵,克服了传统有限元法在二维地电模型应用中存储量大,计算速度慢的缺点．     

轿车与公路护栏碰撞的有限元仿真

实车与足尺护栏碰撞试验是研究公路护栏安全性最直观和有效的方法,但存在成本高、周期长、重复性差以及检测数据量有限等不足.对轿车与护栏碰撞系统进行有限元建模和仿真,并通过试验验证,主要特征参数具有很高的一致性.根据仿真的结果,能更深层次地分析影响系统安全性的因素,为高速公路护栏的设计、施工、设置以及轿车防撞性能的改进提供有效依据.