由于SiCp/Al復(fù)合材料具有優(yōu)良的綜合物理力學(xué)性能,在很多行業(yè)領(lǐng)域都體現(xiàn)出較高的應(yīng)用和發(fā)展優(yōu)勢。但由于大量SiC增強(qiáng)顆粒隨機(jī)分布在Al基體中,使其切削加工表面質(zhì)量存在很多缺陷,尤其是不均勻切削加工表面殘余應(yīng)力的存在,嚴(yán)重阻礙了SiCp/Al復(fù)合材料的實(shí)際應(yīng)用與發(fā)展。因此,研究SiCp/Al復(fù)合材料切削加工表面殘余應(yīng)力的產(chǎn)生過程與機(jī)理,對于提高其加工表面質(zhì)量具有重要的實(shí)際意義。通過有限元分析法建立了整體定義復(fù)合材料屬性和分別定義兩相材料屬性兩種狀態(tài)下的銑削加工有限元模型。研究了切削殘余應(yīng)力的產(chǎn)生原因、殘余應(yīng)力沿層深方向的分布狀態(tài)、切削參數(shù)對殘余應(yīng)力的影響規(guī)律,兩種狀態(tài)的研究結(jié)果一致。通過改進(jìn)的微觀模型更深入地研究了SiCp/Al復(fù)合材料微觀表面形貌的形成機(jī)理及幾種常見缺陷,還有基體、增強(qiáng)顆粒及刀具的三者相互作用對殘余應(yīng)力分布的影響。建立了三維斜角切削狀態(tài)下的等效銑削厚度數(shù)學(xué)模型,有利于研究切削速度和每齒進(jìn)給量兩切削參數(shù)對切削殘余應(yīng)力的影響規(guī)律。對SiCp/Al復(fù)合材料進(jìn)行了銑削加工實(shí)驗(yàn),對切削后的試樣進(jìn)行分組處理后再進(jìn)行表面殘余應(yīng)力檢測實(shí)驗(yàn),最后與仿真結(jié)果進(jìn)行對比分析,驗(yàn)證了仿真結(jié)果的... 

【文章來源】：沈陽理工大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 SiCp/Al復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 SiCp/Al復(fù)合材料在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.2.2 SiCp/Al復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.2.3 SiCp/Al復(fù)合材料在電子和光學(xué)設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.2.4 SiCp/Al復(fù)合材料在其它領(lǐng)域的應(yīng)用
    1.3 SiCp/Al復(fù)合材料力學(xué)性能研究
    1.4 課題研究的目的及意義
    1.5 殘余應(yīng)力研究進(jìn)展
        1.5.1 金屬材料的殘余應(yīng)力研究現(xiàn)狀
        1.5.2 SiCp/Al復(fù)合材料的殘余應(yīng)力研究現(xiàn)狀
    1.6 課題研究的主要內(nèi)容
第2章 SiCp/Al復(fù)合材料銑削殘余應(yīng)力產(chǎn)生機(jī)理有限元模擬
    2.1 引言
    2.2 切削加工數(shù)值模擬
    2.3 SiCp/Al復(fù)合材料銑削加工有限元模型的建立
        2.3.1 金屬切削加工過程的二維簡化原理
        2.3.2 等效切削厚度分析
        2.3.3 等效切削條件的分析與假設(shè)
        2.3.4 工件幾何模型和邊界約束條件
        2.3.5 SiCp/Al復(fù)合材料整體材料屬性和刀具材料屬性
        2.3.6 分析步類型、網(wǎng)格劃分和單元類型的選擇
        2.3.7 接觸類型和切屑分離準(zhǔn)則的選擇
    2.4 有限元仿真結(jié)果討論與分析
        2.4.1 宏觀狀態(tài)切屑成形過程及分析
        2.4.2 宏觀狀態(tài)切削加工應(yīng)力場形成過程及分析
        2.4.3 不同切削速度下的加工表面殘余應(yīng)力
        2.4.4 不同每齒進(jìn)給量下的加工表面殘余應(yīng)力
    2.5 本章小結(jié)
第3章 微觀狀態(tài)SiCp/Al復(fù)合材料銑削殘余應(yīng)力模擬與分析
    3.1 引言
    3.2 SiCp/Al復(fù)合材料銑削加工仿真模型的建立
        3.2.1 切削模型簡化與假設(shè)分析
        3.2.2 工件幾何模型和邊界約束條件
        3.2.3 微觀狀態(tài)SiCp/Al復(fù)合材料材料屬性
        3.2.4 分析步類型、網(wǎng)格劃分和單元類型的選擇
        3.2.5 接觸類型和切屑分離準(zhǔn)則的選擇
    3.3 有限元仿真結(jié)果討論與分析
        3.3.1 SiCp/Al復(fù)合材料切削表面形貌成形機(jī)理研究
        3.3.2 微觀狀態(tài)SiCp/Al復(fù)合材料切削殘余應(yīng)力機(jī)理分析
        3.3.3 切削速度對加工表面殘余應(yīng)力的影響
        3.3.4 每齒進(jìn)給量對加工表面殘余應(yīng)力的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 SiCp/Al復(fù)合材料三維銑削殘余應(yīng)力有限元分析與實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 三維銑削仿真模型的建立
        4.2.1 任意銑削寬度下等效銑削厚度層公式的推導(dǎo)
        4.2.2 等效銑削厚度模型及邊界條件的建立
    4.3 銑削加工表面殘余應(yīng)力產(chǎn)生機(jī)理研究
        4.3.1 殘余應(yīng)力產(chǎn)生原因
        4.3.2 等效切削厚度下的應(yīng)力場分析
    4.4 不同銑削參數(shù)對加工殘余應(yīng)力的影響
        4.4.1 等效銑削厚度下銑削速度對殘余應(yīng)力的影響
        4.4.2 等效銑削厚度下每齒進(jìn)給量對殘余應(yīng)力的影響
    4.5 SiCp/Al復(fù)合材料銑削殘余應(yīng)力實(shí)驗(yàn)研究
        4.5.1 實(shí)驗(yàn)條件與方案
        4.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果對比分析與討論
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
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[2]高速切削加工表面殘余應(yīng)力的分析和模擬[D]. 郭培燕.山東科技大學(xué) 2007
[3]高體積分?jǐn)?shù)SiCP/Al復(fù)合材料的制備及其沖擊特性研究[D]. 藺紹江.西北工業(yè)大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3156112