切削SiCp/Al复合材料三相摩擦系数建模与模拟

论文摘要

为解决SiCp/Al复合材料切削力准确预测的问题,本文采用理论建模、有限元模拟和实验研究相结合的方法,研究了SiCp/Al复合材料切削过程中刀-屑接触摩擦状态。考虑基体材料与刀具接触摩擦、Si C颗粒的两体滑动摩擦和Si C颗粒的三体滚动摩擦对SiCp/Al复合材料刀-屑接触状态的影响,提出了SiCp/Al复合材料刀-屑接触三相摩擦系数模型。建立了SiCp/Al复合材料多颗粒随机分布模型,并基于刀-屑接触三相摩擦系数模型进行了SiCp/Al复合材料切削有限元模拟以及实验研究。结果表明:采用基于刀-屑接触三相摩擦系数模型进行SiCp/Al复合材料切削过程模拟,能够较准确地预测SiCp/Al复合材料的去除过程、切屑形成、刀具与颗粒之间的相互作用以及切削力。

论文目录

• 1 三相摩擦系数模型的建立
•   1.1 SiC颗粒与刀具接触法向力
•     1.1.1 单颗粒与刀具接触法向力
•     1.1.2 刀-屑接触区颗粒数量
•   1.2 铝基体与刀具接触摩擦力
•   1.3 SiC颗粒与刀具接触摩擦力
•     1.3.1 两体滑动摩擦力
•     1.3.2 三体滚动摩擦力
•   1.4 三相摩擦系数模型
• 2 Si Cp/Al复合材料切削有限元模型
•   2.1 多颗粒随机分布模型的建立
•   2.2 SiCp/Al复合材料的材料属性及本构关系
•   2.3 切屑分离准则
• 3 实验验证与分析
•   3.1 实验方案
•   3.2 SiCp/Al复合材料切屑形成
•   3.3 模拟切削力实验验证与分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 段春争,孙伟,傅程,张方圆

关键词: 复合材料,刀屑界面摩擦,摩擦系数,有限元模拟,摩擦力,切屑形成,切削力,本构关系

来源: 哈尔滨工程大学学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 大连理工大学机械工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(51775083)

分类号: TB333

页码: 509-517

总页数: 9

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