超声振动切削铝合金表面残余应力的有限元仿真

论文摘要

针对航空铝合金结构件加工的表面质量问题,利用有限元软件ABAQUS建立了基于Johnson-Cook本构的铝合金7050-T7451二维正交热力耦合模型。在相同的切削参数下,比较了传统切削、横向（即切削方向）振动切削和纵向（即轴向）振动切削加工的表面层残余应力,并研究了超声振动切削参数、振动频率、振动幅值下,对残余应力的影响规律;通过引用相关文献残余应力的实验数据,验证了仿真模型的正确性。研究结果表明:3种切削方式的表面残余应力均为压应力,沿深度方向向残余拉应力过渡,并且振动切削可以明显提高工件表面的残余压应力;表面残余压应力随切削速度和切深的提高而减小,表面残余压应力随着振幅或频率的增大而逐渐增大。

论文目录

• 0 引 言
• 1 残余应力有限元模型
•   1.1 工件材料的本构
•   1.2 材料失效准则
• 2 仿真模拟结果与分析
•   2.1 已加工表面残余应力的仿真过程
•   2.2 残余应力的影响因素及结果分析
•     2.2.1 传统切削、横向振动切削和纵向振动切削加工表面残余应力的比较
•     2.2.2 切削速度对表面残余应力的影响
•     2.2.3 切削深度对表面残余应力的影响
•     2.2.4 振动幅值对加工表面残余应力的影响
•     2.2.5 振动频率对表面残余应力的影响
• 3 实例与验证
• 4 结束语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 许东辉,郭强,张鸿斌,张明阳

关键词: 残余应力,正交切削,超声振动

来源: 机电工程 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 物理学,金属学及金属工艺,工业通用技术及设备

单位: 河南理工大学机械与动力工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(51605147,51575163),河南省科技厅资助项目(162300410120),河南理工大学校杰青项目和河南理工大学青年骨干项目(2018XQG-05)

分类号: TB559;TG506

页码: 1242-1247

总页数: 6

文件大小: 570K

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