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本帖最后由 007ygjd 于 2016-12-12 16:56 編輯

《基于SPH法的硬脆材料超聲振動三維螺線磨削機(jī)理仿真研究》
作者： 米召陽

摘要：本文開展的主要研究內(nèi)如下：1.從垂直于工件表面的任意橢圓超聲振動輔助磨削加工的運動學(xué)一般性規(guī)律出發(fā)，分別建立了軸向超聲振動磨削、徑向超聲振動磨削以及超聲振動三維螺線磨削中單顆磨粒與工件的相對運動的軌跡方程，揭示了超聲振動三維螺線磨削提高加工表面質(zhì)量、降低磨削力的原因。2.研究了基于硬脆性材料Johnson-Holmquis-Ceramics本構(gòu)模型的單顆磨粒超聲振動磨削二維與三維的光滑粒子流體動力學(xué)（SPH: Smoothed Particle Hydrodynamics）建模方法，并利用非線性動力學(xué)分析軟件ANSYS/LS-DYNA，實現(xiàn)了單顆磨粒超聲振動二維磨削與三維螺線磨削過程的SPH數(shù)值仿真過程。通過比較單顆磨粒超聲磨削AISI4340鋼的二維FEM仿真與SPH仿真結(jié)果，證明了SPH法在單顆磨粒超聲振動磨削仿真中具有顯著優(yōu)勢。3.利用SPH法分別對硬脆性材料的單顆磨粒普通磨削、一維超聲振動磨削以及超聲振動三維螺線磨削過程進(jìn)行仿真，并與相應(yīng)磨削方式下塑性材料的仿真結(jié)果進(jìn)行比較分析。通過比較單顆磨粒磨削兩種材料時的應(yīng)力、應(yīng)變分布情況，揭示超聲振動三維螺線磨削硬脆性材料時的材料去除機(jī)制。4.分析了普通磨削與超聲磨削過程中單顆磨粒未變形切屑厚度變化規(guī)律，建立了普通磨削、一維超聲振動磨削和超聲振動三維螺線磨削過程中單顆磨粒磨削力數(shù)學(xué)模型，從理論上揭示了在一維超聲振動磨削、超聲振動三維螺線磨削過程中磨削力減小機(jī)理。利用SPH法對單顆磨粒磨削SiC陶瓷的磨削力進(jìn)行了仿真，并比較單顆磨粒的受力情況：一維超聲振動與超聲振動三維螺線磨削過程中，單顆磨粒的受力均比普通磨削過程中的磨粒受力要小，徑向超聲振動磨削中磨粒受力小于軸向超聲振動中的磨粒受力，超聲振動三維螺線磨削中的單顆磨粒受力介于軸向超聲磨削與徑向超聲磨削單顆磨粒受力之間，且在超聲振動三維螺線磨削中單顆磨粒受到的軸向的平均力不再為零，，而在普通磨削與一維超聲磨削中，單顆磨粒受到的軸向平均力為零。

出版源：北京理工大學(xué)；2015

關(guān)鍵詞： 超聲振動； 超聲振動三維螺線磨削； 磨削機(jī)理； 磨削力； SPH；

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  本文關(guān)鍵詞：基于SPH法的硬脆材料超聲振動三維螺線磨削機(jī)理仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：216710