發(fā)布時間：2020-12-04 18:48

　　微細銑削在復合材料微結構和三維復雜形貌的微細加工方面具有獨特的優(yōu)勢,是有前途的微制造技術之一。當特征尺寸在微米級或亞微米級時,刀具尺度需要朝著更小的微米級尺度發(fā)展。由于微米尺度的材料力學特性具有很強的微尺度依賴性,因此微徑銑刀的力學行為與傳統(tǒng)宏觀情況也會有顯著差異。對上述微細刀具系統(tǒng)的微尺度效應問題還缺乏足夠的認識,關于考慮微尺度效應的微細銑刀動態(tài)特性及顫振穩(wěn)定性分析的這個問題若得不到合理的解決,會制約微細銑刀直徑尺寸朝越來越小的方向發(fā)展,因而這個問題的解決將有助于微細銑刀動態(tài)特性及顫振穩(wěn)定性分析理論瓶頸和技術難點的突破。為此,本論文在研究微尺度效應對刀具系統(tǒng)理論建模、動態(tài)特性和顫振穩(wěn)定性的影響方面做一些探索和嘗試,力求建立一套用于微細刀具系統(tǒng)的動特性和顫振穩(wěn)定性分析的建模理論和分析方法,為微細銑刀系統(tǒng)進一步微型化的動態(tài)設計奠定一定的理論基礎。在考慮微尺度效應的非局部?梯度線彈性理論框架下,基于拓展的Hamilton原理建立了考慮梯度效應的微細銑刀的非經典拉壓桿理論模型、非經典扭轉軸理論模型、非經典Timoshenko梁理論模型和非經典Euler-Bernoulli梁理論模型。微細刀具... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

刀具系統(tǒng)坐標系

圖 2.3 刀具系統(tǒng)上任一點的彈性變形描述關系移場 u 可以計算為( ) ( )0 0 *, , , ,B Bu r x y z r x y z，可以得到各個方向的位移值x xy yz y xu wu wu x +y 熟知的 Timoshenko 梁理論，它能夠考慮剪切變形，示意圖2)能夠適用于描述短梁問題。關系，得到非零應變分量為0.5xxz zx ywz

圖 2.4 由不均勻材料制成的刀具系統(tǒng)示意圖及其坐標系減少刀具的磨損，PVD 涂層（例如 TiAlN），梯度涂層或 TiN 的多高刀具磨損壽命[11]�？梢姡瑸榱颂岣叩毒咝阅�，常常在刀具表面添刀具為一種不均勻材料。在這項研究中考慮了一個半徑為 R，長度勻軸，如圖 2.4 所示。一個笛卡爾坐標系（x，y，z），其中 x 軸和的橫截面上，這里采用沿著不均勻軸的長度方向為 z 軸。假設小尺成分的材料制成。通過使用混合律，在位于半徑 r 的任何點處的所性質 （包括楊氏模量 E，泊松比 ν 和材料密度 ρ）應該滿足以下( ) ( ) ( )O O I Ir V r + V rO和I分別是不均勻材料刀具的外表面和中心線處的材料特性；OV 料的體積分數(shù)。應該指出的是， 1O IV + V。考慮雙組分不均勻材料

【參考文獻】：
期刊論文
[1]銑削過程顫振穩(wěn)定性分析的研究進展[J]. 盧曉紅,王鳳晨,王華,王鑫鑫,司立坤.  振動與沖擊. 2016(01)
[2]基于有限元法的微徑銑刀變形分析[J]. 張濤,劉戰(zhàn)強,許崇海.  組合機床與自動化加工技術. 2012(05)
[3]微薄梁三點彎曲的尺度效應研究[J]. 馮秀艷,郭香華,方岱寧,王自強.  力學學報. 2007(04)
[4]用電子散斑法對純鎳薄片彎曲變形的測量[J]. 郭香華,方岱寧,李喜德.  力學與實踐. 2005(02)

博士論文
[1]微尺度功能梯度結構的應變梯度彈性理論模型及數(shù)值研究[D]. 張波.華中科技大學 2014

碩士論文
[1]微細銑削加工顫振系統(tǒng)動力學分析及銑削過程仿真[D]. 朱帥.吉林大學 2011



本文編號：2898075