Ti₂AlNb金屬間化合物比強(qiáng)度高、塑性好、抗氧化與抗蠕變能力強(qiáng),具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度保持性,是最有希望的航空航天新型耐高溫結(jié)構(gòu)材料之一。然而,這類材料的切削加工存在切削力大、切削溫度高、刀具磨損嚴(yán)重和加工表面質(zhì)量差等突出問題。本文開展了Ti₂AlNb金屬間化合物的切屑形成、刀具磨損和表面完整性等方面研究,發(fā)展了切削物理仿真用本構(gòu)模型建立方法,提出了采用高壓射流冷卻方式提高刀具耐用度,改善加工表面質(zhì)量的工藝措施,并以刀具耐用度和表面完整性為評(píng)價(jià)指標(biāo),優(yōu)選了切削工藝條件。本文完成的主要研究工作如下:（1）針對現(xiàn)有材料本構(gòu)模型難以準(zhǔn)確描述切削加工過程中的材料變形行為問題,研究了本構(gòu)模型對材料流動(dòng)應(yīng)力曲線特征、切削過程參量與切屑形貌的影響規(guī)律,闡明了熱力耦合條件下的材料切削變形特征,提出了基于粒子群算法的材料本構(gòu)模型參數(shù)反求方法,獲取了高應(yīng)變率、大應(yīng)變條件下的Ti₂AlNb金屬間化合物材料本構(gòu)模型,提高了切削仿真精度。（2）建立了正交切削仿真物理模型,分析了切屑形成過程中物理場（應(yīng)力、應(yīng)變、溫度）的分布及演變,闡明了切削速度對絕熱...

【文章頁數(shù)】：126 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 Ti2Al Nb金屬間化合物
        1.2.1 Ti2Al Nb金屬間化合物的組織與力學(xué)性能
        1.2.2 Ti2Al Nb金屬間化合物的應(yīng)用
    1.3 Ti-Al系金屬間化合物切削加工研究現(xiàn)狀
        1.3.1 切屑形態(tài)的研究
        1.3.2 刀具磨損研究
        1.3.3 已加工表面完整性
    1.4 高壓射流冷卻技術(shù)應(yīng)用及現(xiàn)狀
    1.5 切削有限元仿真技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 有限元仿真技術(shù)在金屬切削加工中的發(fā)展與應(yīng)用
        1.5.2 材料本構(gòu)模型研究現(xiàn)狀
    1.6 研究構(gòu)想與主要研究內(nèi)容
        1.6.1 研究構(gòu)想
        1.6.2 本文主要研究內(nèi)容
第二章 基于粒子群算法的本構(gòu)模型參數(shù)求解
    2.1 本構(gòu)模型對流動(dòng)應(yīng)力曲線特征的影響
    2.2 本構(gòu)模型對切削仿真的影響
        2.2.1 切削仿真模型
        2.2.2 流動(dòng)應(yīng)力曲線特征對切削仿真的影響機(jī)制
    2.3 Ti2Al Nb金屬間化合物本構(gòu)模型參數(shù)反求
        2.3.1 直角切削試驗(yàn)及結(jié)果
        2.3.2 本構(gòu)模型參數(shù)與切削仿真結(jié)果的關(guān)聯(lián)關(guān)系
        2.3.3 本構(gòu)模型參數(shù)反求
    2.4 Ti2Al Nb金屬間化合物本構(gòu)模型的驗(yàn)證
    2.5 小結(jié)
第三章 Ti2Al Nb金屬間化合物的切削變形研究
    3.1 絕熱剪切的物理場演變
    3.2 Ti2Al Nb金屬間化合物切削變形區(qū)特征
        3.2.1 試驗(yàn)條件
        3.2.2 切削變形區(qū)剪切帶分布及演變
        3.2.3 切削變形區(qū)硬度分析
    3.3 切屑形態(tài)及切屑毛邊形成機(jī)制
        3.3.1 試驗(yàn)條件與方案
        3.3.2 切屑形態(tài)
        3.3.3 切屑毛邊形成機(jī)制
    3.4 小結(jié)
第四章 Ti2Al Nb金屬間化合物刀具磨損研究
    4.1 刀具耐用度及刀具磨損形態(tài)
        4.1.1 試驗(yàn)條件
        4.1.2 刀具耐用度及切削力、切削溫度
        4.1.3 刀具磨損形態(tài)
    4.2 刀具磨損機(jī)理及磨損過程
        4.2.1 刀具磨損機(jī)理
        4.2.2 刀具磨損過程分析
    4.3 刀具磨損的模型與預(yù)測
        4.3.1 磨損狀態(tài)下刀具表面物理場分布
        4.3.2 刀具磨損模型的建立
        4.3.3 刀具磨損預(yù)測
    4.4 高壓射流冷卻抑制刀具磨損的影響機(jī)制
    4.5 小結(jié)
第五章 Ti2Al Nb金屬間化合物已加工表面完整性研究
    5.1 已加工表面形成過程
    5.2 已加工表面形貌與表面粗糙度
        5.2.1 已加工表面形貌
        5.2.2 表面粗糙度
    5.3 已加工表面微觀組織
    5.4 已加工表面殘余應(yīng)力
        5.4.1 已加工表面殘余應(yīng)力形成機(jī)理
        5.4.2 切削條件對已加工表面殘余應(yīng)力的影響
    5.5 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：4030517