發(fā)布時(shí)間：2018-01-17 15:32

  本文關(guān)鍵詞：基于分子動(dòng)力學(xué)的金屬鈦納米振動(dòng)切削仿真研究　出處：《沈陽(yáng)航空航天大學(xué)》2016年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：作為現(xiàn)代航宇、國(guó)防工業(yè)高精尖產(chǎn)品的支撐材料,金屬鈦的超精密加工精度需求已越來(lái)越高,加工精度已達(dá)到納米級(jí)別,這對(duì)實(shí)際的加工實(shí)驗(yàn)提出了很高要求,同時(shí)納米切削機(jī)理以及加工中出現(xiàn)的材料微觀結(jié)構(gòu)、微磨損和尺寸效應(yīng)等問(wèn)題也都和常規(guī)切削存在很大差別。分子動(dòng)力學(xué)仿真(Molecular dynamics simulation,MDS)可以解決以上問(wèn)題,它從研究微觀領(lǐng)域探索物質(zhì)的宏觀特性,是從分子、原子的角度研究微、納米加工機(jī)理的可行方法。本文利用分子動(dòng)力學(xué)(Molecular dynamics,MD)的基本理論和方法,結(jié)合振動(dòng)輔助切削(Vibration-assisted Machining,VAM)技術(shù),確定了適合金屬鈦納米振動(dòng)切削的MDS方法,從分子、原子的微觀角度研究了金屬鈦的納米振動(dòng)切削過(guò)程。首先,本文對(duì)MD和振動(dòng)切削技術(shù)的研究現(xiàn)狀以及理論方法進(jìn)行了介紹,運(yùn)用MD基本理論,建立了適合金屬鈦的納米振動(dòng)切削MDS模型,并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的仿真程序。其次,確定了合理的仿真條件,對(duì)建立的納米振動(dòng)切削模型進(jìn)行弛豫,得到弛豫過(guò)程的勢(shì)能變化曲線。再次,進(jìn)行了金屬鈦納米振動(dòng)切削過(guò)程的MDS模擬,得到了普通切削、單向振動(dòng)以及EVC切削模式下的瞬時(shí)原子位置圖像、切削力以及切削溫度曲線,并且將模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比與分析。最后,通過(guò)仿真不同振動(dòng)(切削)參數(shù)下的納米加工過(guò)程,分析對(duì)金屬鈦納米振動(dòng)切削過(guò)程中切削力和切削溫度等的影響規(guī)律。
[Abstract]:As the support material of advanced products in modern aviation and national defense industry, the requirement of ultra-precision machining precision of titanium metal has been higher and higher, and the machining precision has reached the nanometer level, which puts forward a very high requirement for practical processing experiments. At the same time, the mechanism of nano-cutting and the microstructure of materials appeared in machining. The problems of micro-wear and size effect are also very different from conventional cutting. Molecular dynamics simulation of molecular dynamics simulation. MDS) can solve the above problems by exploring the macroscopic properties of matter from the micro field and studying micro from the point of view of molecules and atoms. The basic theories and methods of molecular dynamics molecular dynamics (MD) are used in this paper. Combined with Vibration-assisted Machining (VAM) technology, the MDS method suitable for nano-vibration cutting of titanium metal was determined. The nano-vibration cutting process of titanium metal is studied from the microcosmic angle of atoms. Firstly, the research status and theoretical methods of MD and vibration cutting technology are introduced in this paper, and the basic theory of MD is used. The MDS model of nano-vibration cutting suitable for metal titanium is established and the corresponding simulation program is developed. Secondly the reasonable simulation conditions are determined to relax the established nano-vibration cutting model. The potential energy curves of the relaxation process were obtained. Thirdly, the MDS simulation of the metal titanium nano-vibration cutting process was carried out, and the instantaneous atomic position images in the normal cutting mode, the unidirectional vibration mode and the EVC cutting mode were obtained. The cutting force and cutting temperature curve are compared and analyzed. Finally, the nanocrystalline machining process under different vibration (cutting) parameters is simulated. The influence of cutting force and cutting temperature on the vibration cutting process of titanium nanocrystalline was analyzed.
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG506.5

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本文編號(hào)：1436862