基于VUMAT子程序編寫三維Hashin失效準(zhǔn)則、材料剛度退化,采用Abaqus/Explicit建立求解CFRP高速銑削漸進損傷切削力模型,并通過相同實驗參數(shù)進行驗證,分析了纖維方向?qū)︺娤鬟^程中切削力、應(yīng)力以及材料失效的影響機制。結(jié)果表明,CFRP高速銑削切削力實驗值與仿真值誤差小于5%,說明漸進損傷模型可靠性較高;纖維方向?qū)η邢鬟^程中切削力和應(yīng)力有顯著影響,切削力與應(yīng)力都遵循規(guī)律:45°>90°>0>135°,不同角度切削力與應(yīng)力差異主要是由纖維強度各向異性以及纖維受到刀尖不同類型作用力導(dǎo)致的。此外,切削過程中材料損傷是漸進發(fā)生的,纖維角度對材料失效也有重要影響,其中45°方向纖維失效規(guī)模最大,135°方向纖維失效規(guī)模最小。 

【文章來源】：機械科學(xué)與技術(shù). 2020,39(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

有限元模型以及相應(yīng)約束條件

圖1 有限元模型以及相應(yīng)約束條件單元格類型為C3D8R,同時為了減少計算時間以及提高模型的準(zhǔn)確性,網(wǎng)格化分為由下到上越來越密,即切削區(qū)域的網(wǎng)格數(shù)量較多。

高速銑削漸進損傷模型將三維Hashin失效準(zhǔn)則與材料剛度退化模式編寫入VUMAT子程序,該程序具體實現(xiàn)過程如圖3所示:首先,從三維材料模型中讀取參數(shù),然后計算彈性矩陣獲取應(yīng)變值,根據(jù)三維Hashin失效準(zhǔn)則,判斷材料是否發(fā)生纖維、基體的拉伸失效與壓縮失效。假設(shè)沒有新的單元發(fā)生失效,直接返回應(yīng)力應(yīng)變值到主程序;若有單元發(fā)生失效,則將失效單元進行剛度退化并重新計算應(yīng)力,然后將更新過后的應(yīng)力應(yīng)變返回主程序。2 CFRP高速銑削實驗

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3368814