SiCp/Al復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、熱膨脹系數(shù)低、導(dǎo)熱導(dǎo)電性能良好、耐磨、抗腐蝕等優(yōu)良的材料性能,在航空航天等國(guó)防工業(yè)領(lǐng)域以及汽車電子等現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。與此同時(shí),SiCp/Al復(fù)合材料是一種難加工材料,主要表現(xiàn)在刀具磨損嚴(yán)重、加工中容易產(chǎn)生積屑瘤、已加工表面上缺陷較多等方面,這些因素阻礙了其更廣泛的應(yīng)用。因此,有必要對(duì)SiCp/Al復(fù)合材料加工技術(shù)進(jìn)行深入的研究。本文以有限元仿真技術(shù)為主要研究手段,結(jié)合實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)SiCp/Al復(fù)合材料切削過程進(jìn)行研究,以求對(duì)SiCp/Al復(fù)合材料加工工藝的制定、切削參數(shù)的優(yōu)化等提供借鑒和參考。首先,建立了SiCp/Al復(fù)合材料二維正交切削仿真模型。分別構(gòu)建了基體、顆粒、界面層三相材料本構(gòu)模型,并模擬了顆粒在基體中的隨機(jī)分布。其中,針對(duì)顆粒在基體中分布狀況,提出了一種二維區(qū)域顆粒隨機(jī)分布算法,并編寫相應(yīng)的Python腳本對(duì)ABAQUS進(jìn)行了二次開發(fā),模擬了不同尺寸、不同體積分?jǐn)?shù)的顆粒在基體中的隨機(jī)分布;通過自定義子程序建立內(nèi)聚力模型描述了界面層的本構(gòu)關(guān)系。其次,分析了SiC增強(qiáng)顆粒的切削狀態(tài)。通過仿真模擬了顆粒相對(duì)于... 

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的目的與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 SiCp/Al復(fù)合材料材料性能與微觀形貌
        1.2.2 SiCp/Al復(fù)合材料切削加工機(jī)理研究
        1.2.3 SiCp/Al復(fù)合材料切削仿真技術(shù)研究
        1.2.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的簡(jiǎn)析
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 SiCp/Al復(fù)合材料切削仿真建模
    2.1 引言
    2.2 SiCp/Al復(fù)合材料本構(gòu)模型的建立
        2.2.1 基體本構(gòu)模型的構(gòu)建
        2.2.2 顆粒本構(gòu)模型的構(gòu)建
        2.2.3 界面內(nèi)聚力模型的構(gòu)建
        2.2.4 SiCp/Al復(fù)合材料本構(gòu)模型的構(gòu)建
    2.3 基于有限元切削仿真的切屑形成研究
        2.3.1 網(wǎng)格劃分及邊界設(shè)定
        2.3.2 切屑分離準(zhǔn)則的選擇
    2.4 本章小結(jié)
第3章 單Si C顆粒切削仿真研究
    3.1 引言
    3.2 Si C顆粒切削仿真
        3.2.1 顆粒位于切削路徑上
        3.2.2 顆粒位于切削路徑上方
        3.2.3 顆粒位于切削路徑下方
    3.3 界面層對(duì)Si C顆粒切削的影響仿真分析
        3.3.1 界面層對(duì)Si C顆粒切削的影響
        3.3.2 界面性質(zhì)對(duì)SiC顆粒強(qiáng)化性能的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 SiCp/Al復(fù)合材料切削過程仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.1 引言
    4.2 SiCp/Al復(fù)合材料單因素切削仿真分析
        4.2.1 單因素有限元分析方案設(shè)計(jì)
        4.2.2 顆粒分布因素
        4.2.3 顆粒粒徑因素
        4.2.4 顆粒體積分?jǐn)?shù)因素
        4.2.5 切削參數(shù)因素
        4.2.6 切屑及切削表面缺陷形成機(jī)制分析
        4.2.7 SiCp/Al復(fù)合材料仿真切削力分析
    4.3 SiCp/Al復(fù)合材料切削驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
        4.3.1 單因素直角車削實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析
        4.3.3 仿真切削力與實(shí)驗(yàn)切削力對(duì)比分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3708430