基于D-P本构的Vit1型金属玻璃激光加热辅助切削仿真研究

论文摘要

金属玻璃属于典型的难加工材料,为了提高切削加工性能,利用其强度和硬度对温度敏感的特性,提出金属玻璃的激光加热辅助切削加工,并以Vit1型金属玻璃为对象进行仿真研究。针对有限元软件中没有适用于金属玻璃本构模型的问题,构建了Vit1型金属玻璃的Drucker-Prager本构模型,通过切削力仿真值与实验值的对比验证了本构模型的准确性。由于在有限元软件中无法直接定义和加载激光光源模型,利用Fortran语言编写了激光光源代码,并嵌入到有限元软件,然后将激光加热金属玻璃的梯度温度场数据加载到金属玻璃的二维切削仿真模型中,进行了切削仿真。仿真结果表明,在给定的切削用量下相比传统切削,采用激光加热辅助切削金属玻璃的最高温度降低15.1%,最大Mises应力降低23.3%,切削力降低36.1%,且稳定切削时切削力的波动幅度更小,表明了利用激光辅助切削的方式可以提高金属玻璃的切削加工性。

论文目录

• 0 引 言
• 1 金属玻璃D-P本构模型
•   1.1 金属玻璃D-P模型的构建
•   1.2 金属玻璃D-P模型的准确性验证
• 2 激光加热辅助切削仿真模型
•   2.1 激光光源模型的建立
•   2.2 激光工艺参数的选择
•   2.3 激光加热金属玻璃的温度场仿真
•     （1） 建立几何模型
•     （2） 建立材料模型并将其赋予几何模型
•     （3） 设置分析步
•     （4） 施加载荷及边界条件
•     （5） 划分网格
•     （6） 创建及提交job文件与结果分析
•   2.4 激光加热辅助切削仿真
• 3 仿真结果分析
•   3.1 应力场分析
•   3.2 温度场分析
•   3.3 切削力分析
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 金蒙,赵岩,赵光光,符加彬,王加春

关键词: 金属玻璃,本构模型,激光加热辅助切削,仿真研究,切削力

来源: 高技术通讯 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑,信息科技

专业: 金属学及金属工艺,计算机软件及计算机应用

单位: 燕山大学机械工程学院,河北省重型智能制造装备技术创新中心

基金: 国家自然科学基金(51675468),河北省自然科学基金(E2016203462,E2018203440)资助项目

分类号: TG665;TG139.8;TP391.9

页码: 1003-1011

总页数: 9

文件大小: 2580K

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