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(jìn)損傷切削力模型,并通過相同實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)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(jī)制。結(jié)果表明,CFRP高速銑削切削力實(shí)驗(yàn)值與仿真值誤差小于5%,說明漸進(jìn)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(qiáng)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(jìn)發(fā)生的,纖維角度對(duì)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(jī)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(shí)為了減少計(jì)算時(shí)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(jìn)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(shí)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(jì)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(jìn)行剛度退化并重新計(jì)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(shí)驗(yàn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]CFRP正交切削中亞表面損傷量化表征及控制技術(shù)研究[D]. 王冬峣.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017

碩士論文
[1]碳纖維復(fù)合材料銑削加工質(zhì)量與刀具磨損研究[D]. 李朋欣.大連理工大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3368814