碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)具有高比強(qiáng)度、高比剛度、性能可設(shè)計(jì)性、材料與結(jié)構(gòu)同步制造等突出優(yōu)點(diǎn),已成為航空航天高端裝備減重增效的優(yōu)選材料。為了保證構(gòu)件外形尺寸的精度以及滿足構(gòu)件間的連接裝配需求,CFRP在固化成型之后仍需要進(jìn)行大量的傳統(tǒng)銑削加工,如邊緣、盲窗口、異形輪廓等。但CFRP宏觀呈各向異性和層疊特征,材料去除形式受方向影響顯著,且表層材料處于嚴(yán)重的弱約束狀態(tài)。這導(dǎo)致CFRP銑削時(shí)極易在表層形成毛刺、撕裂等損傷,嚴(yán)重影響構(gòu)件的承載性能。針對(duì)這一問題,本文從水平方向內(nèi)纖維切削角以及豎直方向內(nèi)表層材料的約束狀態(tài)兩方面著手,開展了CFRP表層損傷形成于抑制的相關(guān)研究。首先,針對(duì)水平方向內(nèi)纖維切削角這一損傷影響因素,通過銑槽實(shí)驗(yàn)獲取表層損傷關(guān)于纖維切削角以及刀刃鈍圓半徑的全局分布規(guī)律,并分別從瞬態(tài)切削和動(dòng)態(tài)切削兩方面闡明了纖維切削角、刀刃鈍圓半徑及銑刀運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)對(duì)CFRP銑削表層損傷的綜合影響機(jī)理。發(fā)現(xiàn)纖維切削角及刀刃鈍圓半徑是影響表層損傷分布范圍與存在形式的關(guān)鍵因素。而銑削運(yùn)動(dòng)引發(fā)了纖維切削角的連續(xù)動(dòng)態(tài)變化,在易形成...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的特點(diǎn)
        1.1.2 碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用
        1.1.3 碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的加工及面臨困難
        1.1.4 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 CFRP的材料去除行為研究
        1.2.2 加工刀具及切削參數(shù)對(duì)于CFRP加工損傷的影響研究
        1.2.3 研究現(xiàn)狀評(píng)述
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 基于纖維切削角的CFRP銑削表層損傷形成分析
    2.1 引言
    2.2 纖維切削角
        2.1.1 纖維切削角定義及計(jì)算
        2.1.2 銑削中纖維切削角的動(dòng)態(tài)變化
    2.3 表層損傷關(guān)于纖維切削角與刀刃鈍圓半徑的分布規(guī)律
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    2.4 表層損傷形成的瞬態(tài)分析
        2.4.1 纖維切削角對(duì)銑削表層損傷的影響
        2.4.2 刀刃鈍圓半徑對(duì)銑削表層損傷的影響
    2.5 表層損傷形成的動(dòng)態(tài)分析
    2.6 對(duì)側(cè)銑工藝的指導(dǎo)
        2.6.1 銑削方式的選擇
        2.6.2 徑向切深的選擇
    2.7 本章小結(jié)
3 表層約束形式對(duì)于CFRP銑削表層損傷的影響
    3.1 引言
    3.2 雙側(cè)約束與單側(cè)約束的單纖維切削力學(xué)模型
    3.3 集中力方向在單側(cè)約束中的影響
        3.3.1 集中力由體內(nèi)指向體外
        3.3.2 集中力由體外指向體內(nèi)
    3.4 銑削中刀具結(jié)構(gòu)對(duì)于表層約束狀態(tài)及損傷影響分析
    3.5 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
        3.5.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        3.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
4 纖維切削角與表層約束的關(guān)聯(lián)探究及切削參數(shù)影響分析
    4.1 引言
    4.2 纖維切削角與表層約束間的關(guān)聯(lián)分析
        4.2.1 不同纖維切削角下纖維彎曲方向判定
        4.2.2 表層約束下不同纖維切削角區(qū)間的損傷分析
        4.2.3驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
    4.3 每齒進(jìn)給量的影響分析
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        4.3.2 表層無約束下每齒進(jìn)給量的影響分析
        4.3.3 表層有約束下每齒進(jìn)給量的影響分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3866835