表面完整性是加工質(zhì)量好壞的重要評(píng)判方式,而金屬切削加工過(guò)程中的應(yīng)力、應(yīng)變、溫度等中間物理量直接影響到表面完整性,描述這些物理量變化規(guī)律的本構(gòu)模型在切削加工研究中起到了重要作用。過(guò)去用于辨識(shí)本構(gòu)模型參數(shù)的方法,包括標(biāo)準(zhǔn)材料測(cè)試、基于切削模型或仿真的辨識(shí)方法都存在各種各樣的局限性。本文基于原位高分辨率成像、數(shù)字圖像相關(guān)（DIC）技術(shù)以及正交切削的分析模型,提出一種新的實(shí)驗(yàn)-分析混合方法辨識(shí)材料塑性本構(gòu)模型參數(shù),特別適用于高應(yīng)變和應(yīng)變率的工況。本文取得研究成果包括:1.搭建了一套實(shí)驗(yàn)平臺(tái),使用硬質(zhì)合金刀具切削經(jīng)過(guò)特殊預(yù)處理的鎳鋁青銅合金試樣,通過(guò)雙幀相機(jī)獲取散點(diǎn)圖表示切削過(guò)程,通過(guò)測(cè)力儀測(cè)量力信號(hào)。2.基于DIC方法,由散點(diǎn)圖得到速度場(chǎng)。由速度場(chǎng)得到流線,以及由其梯度信息得到應(yīng)變率場(chǎng)。應(yīng)變率沿流線積分得到應(yīng)力場(chǎng)。分析第一剪切變形區(qū)與第三剪切變形區(qū)的應(yīng)變率分布與應(yīng)變分布,符合切削機(jī)理。3.由應(yīng)變與應(yīng)變率估算剪切帶上的平均溫度,通過(guò)Johnson-Cook本構(gòu)模型以預(yù)設(shè)的本構(gòu)參數(shù)得到應(yīng)力分布。應(yīng)力在剪切帶上積分得到剪切力,與測(cè)力儀測(cè)量值匹配,通過(guò)最小二乘法優(yōu)化求解可以確定本構(gòu)模型系數(shù)。4.以該方... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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實(shí)驗(yàn)裝置

圖 2.2 相機(jī)(a)及激光器(b)工作時(shí)序外還有反光鏡，用于轉(zhuǎn)變光路，是為了適應(yīng)與節(jié)約車(chē)床空間。實(shí)驗(yàn)材料與加工條件鋁青銅具有高強(qiáng)度、高耐磨性和抗應(yīng)力腐蝕性等優(yōu)異特性，使其廣泛應(yīng)槳制造。本實(shí)驗(yàn)選用它作為切削加工對(duì)象，其化學(xué)式為 ZnCuAl9Fe4Ni4分如表 2.1 所示。表 2.1 工件材料鎳鋁青銅的化學(xué)成分元素 Cu Al Fe Ni Mn Zn Sn Pb含量（%） 80.30 9.28 4.45 4.24 1.42 0.0076 0.011 0.022標(biāo)準(zhǔn)含量（%） 77-82 7-11 2-6 3-6 0.5-4 ≤1 ≤0.1 ≤0.03過(guò)線切割將塊狀鎳鋁青銅材料切割成 40*20*2.5 的片狀，其幾何形狀如

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文是進(jìn)行預(yù)切削，切削后的弧線與圓柱狀工件夾具及三轉(zhuǎn)卡盤(pán)同心�？紤]工件表面產(chǎn)生均勻的紋理，這些紋理會(huì)對(duì)后續(xù)的處理造成不良影響，于磨去除，打磨在 Struers 公司生產(chǎn)的 Tegramin-30 自動(dòng)研磨拋光機(jī)上完 220 粒度的金剛石磨盤(pán)，打磨完成的工件表面無(wú)明顯劃痕或其它缺陷砂處理，對(duì)工件表面以一定壓力噴射 320 粒度的玻璃砂粉末，在表面密的散斑。經(jīng)預(yù)處理后的工件表面如圖 2.3③所示，未噴砂位置呈鏡面呈灰暗色，在雙幀相機(jī)拍攝下能看到布滿不均勻的散斑，圖中為示例整個(gè)表面均進(jìn)行噴砂。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]含能材料的高應(yīng)變率響應(yīng)實(shí)驗(yàn)[J]. 盧芳云,林玉亮,王曉燕,吳會(huì)民.  火炸藥學(xué)報(bào). 2006(01)



本文編號(hào)：3327864