本文選題：碳纖維復(fù)合材料 + 鉆孔質(zhì)量　； 參考：《天津理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：碳纖維復(fù)合材料是一種已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的難加工材料,并且由于鉚接和螺接等機(jī)械連接方式是目前CFRP構(gòu)件之間主要連接方式,需要加工大量的裝配連接孔,而這些連接孔的質(zhì)量直接制約著裝配體的安全。因此對(duì)CFRP鉆孔質(zhì)量進(jìn)行研究很有必要。本課題選用T300型CFRP作為研究對(duì)象,由于目前CFRP容易出現(xiàn)加工缺陷等問題,本文進(jìn)行了CFRP鉆削試驗(yàn)和有限元仿真,對(duì)鉆削CFRP過程中的軸向力和鉆孔質(zhì)量進(jìn)行了系統(tǒng)研究。(1)探究得到了鉆削CFRP時(shí)的鉆削力的主要來源以及鉆削各階段變化規(guī)律。并分析了鉆削CFRP過程中孔壁粗糙度以及出口撕裂的產(chǎn)生機(jī)理。(2)構(gòu)建了硬質(zhì)合金鉆削CFRP試驗(yàn)平臺(tái),選擇合理的鉆削參數(shù)進(jìn)行了硬質(zhì)合金鉆頭鉆削CFRP試驗(yàn),在試驗(yàn)中采集軸向力、粗糙度以及撕裂值。并對(duì)鉆削試驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用極差法分析,得到三個(gè)因素對(duì)軸向力、粗糙度以及撕裂的影響規(guī)律。(3)基于ABAQUS有限元軟件,建立CFRP鉆孔有限元模型性并對(duì)進(jìn)行修正,得到可對(duì)CFRP鉆孔軸向力進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測的有限元仿真模型。運(yùn)用仿真模型進(jìn)行正交試驗(yàn),并運(yùn)用MATLAB軟件對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行回歸分析,建立鉆削軸向力關(guān)于鉆頭直徑、主軸轉(zhuǎn)速以及進(jìn)給量的預(yù)測模型,并通過誤差分析和顯著檢驗(yàn)來保證所得到的預(yù)測模型的正確性。(4)建立了關(guān)于軸向力的粗糙度以及撕裂的預(yù)測模型,得到孔壁粗糙度與鉆削軸向力近似呈線性關(guān)系,出口撕裂與鉆削軸向力近似呈二次關(guān)系,然后通過MATLAB軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析得到數(shù)學(xué)模型,并對(duì)數(shù)學(xué)公式進(jìn)行誤差分析,最后進(jìn)行試驗(yàn)來檢驗(yàn)所得到的數(shù)學(xué)預(yù)測模型具有一定的可靠性與實(shí)用性。
[Abstract]:Carbon fiber composites (CFRP) have been widely used in various fields of refractory materials, and because of the riveting and snail connection is the main connection between CFRP components, a large number of assembly connection holes need to be processed. The quality of these connection holes directly restricts the safety of the assembly. Therefore, it is necessary to study the drilling quality of CFRP. In this paper, T300 CFRP is chosen as the research object. Because the CFRP is prone to machining defects and other problems, this paper carries out the CFRP drilling test and finite element simulation. The axial force and drilling quality during CFRP drilling are studied systematically. 1) the main source of drilling force and the variation law of drilling process in CFRP are obtained. At the same time, the roughness of hole wall and the producing mechanism of exit tear during CFRP drilling are analyzed. The CFRP test platform of cemented carbide drilling is constructed. The reasonable drilling parameters are selected to carry out the drilling CFRP test of cemented carbide bit, and the axial force is collected in the test. Roughness and tear value. The influence of three factors on axial force, roughness and tear is obtained by using range method. Based on ABAQUS finite element software, the finite element model of CFRP borehole is established and modified. A finite element simulation model for predicting the axial force of CFRP borehole is obtained. The orthogonal test is carried out by using the simulation model, and the regression analysis of the simulation results is carried out by using MATLAB software. The prediction model of drilling axial force on bit diameter, spindle speed and feed rate is established. The prediction model of roughness and tear of axial force is established by error analysis and significant test to ensure the correctness of the prediction model. The approximate linear relationship between the roughness of hole wall and the axial force of drilling is obtained. There is a quadratic relation between the exit tear and the axial force of drilling. Then the mathematical model is obtained by regression analysis of the test data by MATLAB software, and the error of the mathematical formula is analyzed. Finally, the mathematical prediction model obtained by testing the model has certain reliability and practicability.
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TB332

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