活塞作為柴油機傳遞運動和動力的關(guān)鍵部件,其加工質(zhì)量和工藝可靠性直接影響柴油機的服役性能。本文對鋁合金活塞裙加工中切削力、切削溫度和加工殘余應(yīng)力進行了研究,利用粒子群算法對切削加工參數(shù)進行了優(yōu)化,主要內(nèi)容包括:1.基于Johnson-Cook流動應(yīng)力模型及Oxley切削模型,建立了 ZL109鋁合金活塞裙加工中切削力的預(yù)測模型,研究了切削力隨切削參數(shù)和刀具參數(shù)的變化規(guī)律。利用鏡像熱源法建立了切削溫度預(yù)測模型,分析了不同切削速度下的溫度分布情況。2.基于金屬切削原理和彈塑性相關(guān)理論,分析了活塞加工中應(yīng)力的分布,建立了ZL109鋁合金活塞裙切削加工殘余應(yīng)力的預(yù)測模型,研究了活塞裙加工殘余應(yīng)力隨切削參數(shù)和刀具參數(shù)的變化規(guī)律。3.根據(jù)彈塑性有限元理論,采用DEFORM有限元軟件建立了 ZL109鋁合金活塞裙切削加工三維有限元模型,對活塞裙切削加工過程中的切削力、切削溫度和加工殘余應(yīng)力進行了有限元仿真,分析了切削用量和刀具幾何參數(shù)對切削力、切削溫度以及加工殘余應(yīng)力的影響。4.根據(jù)活塞裙加工特點,在加工工藝系統(tǒng)各項性能參數(shù)約束條件的基礎(chǔ)上,引入了殘余應(yīng)力約束條件,完成了優(yōu)化問題中的約束條件的定義。采...

【文章來源】： 西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 本文研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 切削力和切削熱的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 加工殘余應(yīng)力研究現(xiàn)狀
        1.2.3 切削參數(shù)優(yōu)化研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
2 活塞裙加工切削力與切削熱的預(yù)測模型
    2.1 引言
    2.2 切削力預(yù)測模型
        2.2.1 鋒利刀具下的切削力模型
        2.2.2 考慮刃口半徑作用的切削力模型
    2.3 切削溫度預(yù)測模型
    2.4 結(jié)果分析
        2.4.1 參數(shù)設(shè)置
        2.4.2 切削力模型的參數(shù)響應(yīng)
        2.4.3 切削溫度模型的參數(shù)響應(yīng)
    2.5 本章小結(jié)
3 活塞裙加工殘余應(yīng)力的預(yù)測模型
    3.1 引言
    3.2 切削加工殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機理
    3.3 切削加工殘余應(yīng)力預(yù)測模型
        3.3.1 切削加工中工件應(yīng)力分布
        3.3.2 切削加工殘余應(yīng)力的計算
    3.4 殘余應(yīng)力預(yù)測模型的參數(shù)響應(yīng)
        3.4.1 切削速度對殘余應(yīng)力的影響
        3.4.2 進給量對殘余應(yīng)力的影響
        3.4.3 背吃刀量對殘余應(yīng)力的影響
        3.4.4 刀具前角對殘余應(yīng)力的影響
        3.4.5 刃口半徑對殘余應(yīng)力的影響
    3.5 本章小結(jié)
4 基于DEFORM的活塞裙切削加工有限元仿真
    4.1 引言
    4.2 活塞裙加工有限元仿真模型的建立
        4.2.1 彈塑性本構(gòu)關(guān)系
        4.2.2 活塞的材料模型
        4.2.3 切削分離準(zhǔn)則
        4.2.4 接觸摩擦模型
        4.2.5 熱傳導(dǎo)模型
        4.2.6 網(wǎng)格的劃分
    4.3 切削力有限元仿真結(jié)果分析
        4.3.1 切削參數(shù)對切削力的影響
        4.3.2 刀具參數(shù)對切削力的影響
    4.4 切削溫度有限元仿真結(jié)果分析
        4.4.1 切削參數(shù)對切削溫度的影響
        4.4.2 刀具參數(shù)對切削溫度的影響
    4.5 殘余應(yīng)力有限元仿真結(jié)果分析
        4.5.1 殘余應(yīng)力的提取
        4.5.2 切削參數(shù)對殘余應(yīng)力的影響
        4.5.3 刀具參數(shù)對殘余應(yīng)力的影響
    4.6 本章小結(jié)
5 基于粒子群算法的活塞切削參數(shù)優(yōu)化
    5.1 引言
    5.2 切削參數(shù)優(yōu)化模型的建立
        5.2.1 優(yōu)化變量的確定
        5.2.2 目標(biāo)函數(shù)
        5.2.3 約束條件
    5.3 基于粒子群算法的切削參數(shù)優(yōu)化
        5.3.1 粒子群優(yōu)化算法
        5.3.2 優(yōu)化算法的實現(xiàn)與結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 本文結(jié)論
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的文章


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3537070