可調(diào)距螺旋槳的加工表面質(zhì)量對(duì)其高服役性能和長壽命服役具有直接而重要的影響。本文開展加工表面殘余應(yīng)力測(cè)量和數(shù)據(jù)處理的研究,采用基于壓痕功的殘余應(yīng)力測(cè)量方法及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)求解算法,針對(duì)鎳鋁青銅材料力學(xué)性能,由有限元仿真分析得到關(guān)系數(shù)據(jù)庫,訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)鎳鋁青銅材料加工殘余應(yīng)力的求解。通過對(duì)鎳鋁青銅加工試件殘余應(yīng)力測(cè)量數(shù)據(jù)的計(jì)算與分析評(píng)價(jià),開展了不同加工參數(shù)對(duì)殘余應(yīng)力影響規(guī)律的實(shí)驗(yàn)測(cè)量研究。通過測(cè)量實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析,獲得了不同刀路下殘留高度及機(jī)床不同轉(zhuǎn)速與殘余應(yīng)力間的關(guān)系。測(cè)試實(shí)驗(yàn)表明:基于壓痕功殘余應(yīng)力測(cè)試方法能評(píng)價(jià)不同加工參數(shù)下鎳鋁青銅材料的殘余應(yīng)力狀態(tài),可為實(shí)際加工生產(chǎn)提供工藝參數(shù)優(yōu)化指導(dǎo)。

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【部分圖文】：

圖1 典型壓痕載荷-位移曲線

式中：hm為最大壓痕深度，且卸載功為任意一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)可以使用對(duì)稱矩陣Σij來表示，該矩陣也就是應(yīng)力張量。根據(jù)塑性變形理論，應(yīng)力張量可分為球張量和應(yīng)力偏張量：

圖2 加載曲線隨應(yīng)力狀態(tài)的變化圖

等效于Z方向給材料施加的壓力σz=-σa，則該過程中式（5）中的第一項(xiàng)靜水壓力為0。如圖2所示，假設(shè)材料在無應(yīng)力狀態(tài)下壓入深度為ht時(shí)，對(duì)應(yīng)的接觸面積為Ac。則有材料單元從C到B過程中有

圖3 殘余應(yīng)力計(jì)算流程

使用經(jīng)過改裝的慢應(yīng)變拉伸試驗(yàn)機(jī)對(duì)加工工件進(jìn)行壓痕試驗(yàn)，測(cè)量兩組不同殘留高度的平板工件，得到了鎳鋁青銅載荷位移數(shù)據(jù)，計(jì)算出殘余應(yīng)力大小。工件材料為鑄造銅合金ZCuAl9Fe4Ni4Mn2，主要化學(xué)成分見表2。加工機(jī)床為拓璞VMC-C50五軸加工中心，刀具為仿形銑刀，直徑25mm，....

圖4 殘余應(yīng)力計(jì)算程序界面

工件1，如圖5所示，加工過程中銑刀轉(zhuǎn)速458r/min，每齒進(jìn)給量0.09mm，銑削寬度為2mm，剪切角為25°。使用CAM軟件進(jìn)行刀路規(guī)劃時(shí)是使用殘留高度來設(shè)置加工參數(shù)，所以實(shí)際加工中輸入變量是殘留高度，編號(hào)001對(duì)應(yīng)0.03mm，編號(hào)002對(duì)應(yīng)0.09mm，編號(hào)00....

本文編號(hào)：4033502