發(fā)布時(shí)間：2023-02-26 21:04

　　碳纖維增韌樹(shù)脂基復(fù)合材料(CFRP)由于“輕質(zhì)高強(qiáng)”等卓越力學(xué)性能被應(yīng)用于航空航天等先進(jìn)制造領(lǐng)域。CFRP在機(jī)械加工過(guò)程中容易發(fā)生一系列損傷且切削效率不高。由于復(fù)合材料本構(gòu)特點(diǎn)和高速切削技術(shù)復(fù)雜,CFRP高速銑削材料去除機(jī)理尚不明晰。采用高速切削提高復(fù)合材料切削效率與表面質(zhì)量,探明復(fù)合材料高速切削機(jī)理是制造業(yè)的一個(gè)重要課題。全文以CFRP為研究對(duì)象,基于材料自身特征、斷裂力學(xué)與切削機(jī)理,采用高速切削實(shí)驗(yàn)和有限元仿真手段,研究復(fù)合材料高速切削狀態(tài)下切削力、切削應(yīng)力、表面粗糙度及表面形貌等特征,闡述纖維切削角、切削參數(shù)對(duì)切削力和表面質(zhì)量的影響機(jī)制,揭示復(fù)合材料在高速切削狀態(tài)下的材料去除機(jī)理。對(duì)單向CFRP進(jìn)行典型方向的高速銑削實(shí)驗(yàn),研究纖維切削角和切削參數(shù)對(duì)切削力的影響機(jī)制。建立纖維切削角、切削參數(shù)與切削力的映射關(guān)系,并通過(guò)正交試驗(yàn)得出各參數(shù)對(duì)切削力影響權(quán)重。復(fù)合材料高速切削過(guò)程中,纖維切削角和切削參數(shù)對(duì)切削力有顯著影響,高速切削可以降低切削過(guò)程的切削力�；谌SHashin失效準(zhǔn)則和材料剛度退化模式,采用Abaqus建立CFRP高速切削漸進(jìn)損傷切削力有限元模型。通過(guò)切削實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證模型可靠性...

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 碳纖維增韌樹(shù)脂基復(fù)合材料概述
        1.2.1 CFRP復(fù)合材料簡(jiǎn)介與應(yīng)用
        1.2.2 CFRP銑削加工過(guò)程中存在的缺陷
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 CFRP銑削材料去除機(jī)理研究現(xiàn)狀
        1.3.2 難加工材料高速切削研究現(xiàn)狀
    1.4 研究目標(biāo)與內(nèi)容
        1.4.1 研究目標(biāo)
        1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
第二章 CFRP高速銑削切削力實(shí)驗(yàn)
    2.1 材料制備
    2.2 CFRP高速銑削切削力實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 高速銑削實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
        2.2.2 高速銑削實(shí)驗(yàn)方案
    2.3 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        2.3.1 主軸轉(zhuǎn)速對(duì)切削力的影響
        2.3.2 切削深度對(duì)切削力的影響
        2.3.3 每齒進(jìn)給量對(duì)切削力的影響
    2.4 切削力影響因素研究
        2.4.1 切削力正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.4.2 切削力正交試驗(yàn)結(jié)果分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 CFRP高速銑削漸進(jìn)損傷切削力模型
    3.1 有限元仿真目的與意義
        3.1.1 有限元仿真的意義與應(yīng)用
        3.1.2 復(fù)合材料切削有限元仿真研究
    3.2 CFRP高速切削有限元模型建立
        3.2.1 模型設(shè)置
        3.2.2 復(fù)合材料失效準(zhǔn)則
        3.2.3 VUMAT子程序應(yīng)用
    3.3 模型驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 纖維切削角對(duì)切削力的影響
        3.4.2 纖維切削角對(duì)切削應(yīng)力的影響
        3.4.3 纖維切削角對(duì)材料失效的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 CFRP高速銑削表面質(zhì)量及材料去除機(jī)理
    4.1 表面質(zhì)量高速切削實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.1.1 切削實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
        4.1.2 表面質(zhì)量切削實(shí)驗(yàn)方案
    4.2 高速切削表面質(zhì)量表征
        4.2.1 三維粗糙度表征理論
        4.2.2 復(fù)合材料切削實(shí)驗(yàn)表征方案
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 主軸轉(zhuǎn)速和纖維切削角對(duì)粗糙度的影響
        4.3.2 纖維切削角對(duì)加工表面輪廓的影響
        4.3.3 纖維切削角對(duì)加工表面形貌的影響
        4.3.4 切削速度對(duì)加工表面形貌的影響
        4.3.5 切屑形成與刀具磨損
    4.4 復(fù)合材料切削材料去除機(jī)理
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 論文總結(jié)
    5.2 后期工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3750889