摩擦是一種自然現(xiàn)象,幾乎影響所有運動中的物體。在塑性加工成形過程中,由模具與工件之間的塑性變形引起的摩擦比機械驅(qū)動的摩擦更復雜。摩擦的影響因素和摩擦特性成為摩擦學和塑性加工領(lǐng)域的研究熱點。許多研究人員表明,Amontons和Coulomb提出的經(jīng)典庫倫摩擦模型或剪切摩擦模型等無法準確描述塑性成形過程中的摩擦。因此各國學者通過有限元法建立新的摩擦模型進行分析。有限元分析(Finite Element Analysis,FEA)是一種廣泛使用的方法,為塑性加工過程開發(fā)和優(yōu)化提供了強有力的工具。用于預測各種成形過程的結(jié)果,并通過替換昂貴的實驗工具來降低開發(fā)成本。模擬的準確性至關(guān)重要地取決于邊界條件。因此,摩擦建模在塑性成形過程中起著重要作用。本文以剛塑性有限元為理論基礎(chǔ)建立一種基于切變速率的三維塑性摩擦模型,并通過Fortran程序語言編寫新模型計算程序。新模型的程序系統(tǒng)運行原理為將實驗測得的節(jié)點水平位移換算為位移速度,將位移速度作為初始邊界條件輸入到程序系統(tǒng)中,計算出摩擦切應(yīng)力和切應(yīng)變速率。采用實驗與數(shù)值計算想結(jié)合驗證摩擦新模型的準確性。本文采用1060鋁合金材料作為實驗材料,制定5種不同高度,相同截面積的立方體試件進行鐓粗實驗。相同高度不同粗糙度試件兩種用以對比。以1mm為理論壓下量,對每次下壓后中性面上相互垂直的兩條線的節(jié)點坐標進行測量,將得的節(jié)點坐標換算成位移速度后輸入到新模型程序中,最終得到試件接觸面上的摩擦切應(yīng)力和切應(yīng)變速率,并研究兩者之間的關(guān)系。
【學位單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TG316.11;TH117.1
【部分圖文】：

第 1 章 緒 論力的最大值，即max K稱之為摩擦模型形式更為簡單，摩擦力與金屬的剪切屈服強度情況下，只需擦模型得到了更為廣泛的運用[14]。擦切應(yīng)力為一相同的常數(shù)，未必與算低載荷的情況時結(jié)果偏高。模型的不足， 將兩種摩擦模如圖 1-1 所示。在對金屬施加低載荷料接觸面間的壓力達到臨界值后，件。從這個角度上講， 模型的結(jié)合。剪

圖 1-2 Shaw摩擦模型模型im和Bay[19-23]在粘附理論的基礎(chǔ)上，用真實接摩擦模型，即 摩擦模型，其表達式為t = mak；面積和名義接觸面積之比；應(yīng)力（MPa）。線法研究了法向壓力和摩擦系數(shù)對真實接觸面-3 所示的 / k和壓力比p/2k在不同摩擦系數(shù)下0.60.81.0m=1.00m=0.94m=0.87m=0.77m=0.64

圖 1-4 Tip test 試驗裝置[35]幾乎包含所有對成形摩擦有重要影響的工藝參數(shù)，為塑性據(jù)。但其參數(shù)的確定需進行大量的實驗，而且局限于特定型無法得到廣泛應(yīng)用。加工中摩擦特性的測試特性測試原理加工中對摩擦特性研究的目的之一，就是確定各種塑性加布規(guī)律[37]，從這個角度來講，1.3.1 中所述諸多摩擦理論模問題。但是那些模型都是建立在假設(shè)的基礎(chǔ)上的，是否反需要通過實驗驗證。另一方面，這些模型中，或多或少地些參數(shù)一般也需要通過實驗來確定：即在特定的變形條件應(yīng)力后，利用摩擦模型反算出待定參數(shù)測。，可將摩擦模型表示為下式：

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本文編號：2827992