超声振动切削铝合金表面残余应力的有限元仿真 |
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作者姓名: | 许东辉 郭强 张鸿斌 张明阳 |
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作者单位: | 河南理工大学 机械与动力工程学院,河南 焦作454000;河南理工大学 机械与动力工程学院,河南 焦作454000;河南理工大学 机械与动力工程学院,河南 焦作454000;河南理工大学 机械与动力工程学院,河南 焦作454000 |
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基金项目: | 国家自然科学基金;国家自然科学基金;河南省科技厅项目;河南理工大学校杰青项目;河南理工大学青年骨干项目 |
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摘 要: | 针对航空铝合金结构件加工的表面质量问题,利用有限元软件ABAQUS建立了基于Johnson-Cook本构的铝合金7050-T7451二维正交热力耦合模型。在相同的切削参数下,比较了传统切削、横向(即切削方向)振动切削和纵向(即轴向)振动切削加工的表面层残余应力,并研究了超声振动切削参数、振动频率、振动幅值下,对残余应力的影响规律;通过引用相关文献残余应力的实验数据,验证了仿真模型的正确性。研究结果表明:3种切削方式的表面残余应力均为压应力,沿深度方向向残余拉应力过渡,并且振动切削可以明显提高工件表面的残余压应力;表面残余压应力随切削速度和切深的提高而减小,表面残余压应力随着振幅或频率的增大而逐渐增大。
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关 键 词: | 残余应力 ABAQUS 正交切削 超声振动 |
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