本文關(guān)鍵詞：基于MSG理論的Al7075介觀尺度切削的仿真與試驗(yàn)研究　出處：《北京理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著微小型零件在航空航天、微電子、環(huán)境、通信、汽車、生物等諸多領(lǐng)域的需求與日俱增，介觀尺度切削加工過(guò)程中的現(xiàn)象與機(jī)理也隨之受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。介觀尺度切削并不僅僅是宏觀尺度切削在尺寸上的減小，還存在著尺度效應(yīng)和最小切削厚度等新的理論與工藝問(wèn)題，傳統(tǒng)的塑性力學(xué)理論不能描述介觀尺度切削中的應(yīng)變梯度效應(yīng)，因此需要有針對(duì)性地從微觀力學(xué)和材料位錯(cuò)方面對(duì)其進(jìn)行仿真分析和試驗(yàn)研究。 本文基于位錯(cuò)機(jī)制的應(yīng)變梯度（MSG）塑性理論，建立了能夠體現(xiàn)尺度效應(yīng)的適用于介觀尺度切削的材料本構(gòu)模型；根據(jù)所建立的本構(gòu)模型，應(yīng)用Fortran語(yǔ)言，對(duì)ABAQUS有限元軟件的材料子程序進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)；采用任意拉格朗日-歐拉ALE算法，建立了鋁合金介觀尺度切削過(guò)程的二維動(dòng)力學(xué)有限元仿真模型，并通過(guò)準(zhǔn)直角自由微細(xì)銑削實(shí)驗(yàn)對(duì)仿真模型進(jìn)行了驗(yàn)證；應(yīng)用所建立的仿真模型對(duì)鋁合金介觀尺度切削加工過(guò)程中的單位切削力、最小切削厚度、應(yīng)變梯度效應(yīng)、等效應(yīng)力等進(jìn)行了研究。 研究結(jié)果表明：使用基于位錯(cuò)機(jī)制的應(yīng)變梯度塑性理論的修正本構(gòu)模型能夠?qū)橛^尺度切削加工進(jìn)行有效的仿真預(yù)測(cè)，比經(jīng)典的JC模型所得到的切削力和單位切削力更接近試驗(yàn)值；PCD刀具切削鋁合金的最小切削厚度大致為刀具鈍圓半徑的0.25-0.3倍，最小切削厚度取決于刀具鈍圓半徑；材料應(yīng)變梯度的存在使得材料表現(xiàn)出強(qiáng)烈的尺度效應(yīng)，并且使切削力與單位切削力隨著進(jìn)給量的減小明顯地增大；隨著切削速度的增加，，切削區(qū)的最大應(yīng)力在減小，隨著刀具前角與刀具鈍圓半徑的增加，切削區(qū)的最大應(yīng)力在增加；切削速度對(duì)切削力的影響非常小，隨著刀具前角的增加，切削力在減小，隨著刀具鈍圓半徑的增加，切削力在增加。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG54

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1352993