鈦合金插銑過程溫度場的數(shù)學建模與有限元分析.pdf

1、有限元方法是根據(jù)變分原理求解數(shù)學物理問題的一種數(shù)值方法。目前，該方法從最初的固體力學領域拓展到電磁學、流體力學、傳熱學以及聲學等領域。其中進行熱分析的目的是在給定熱邊界條件下計算物體內(nèi)部的溫度分布，對穩(wěn)態(tài)溫度場和瞬時溫度場兩類均可計算。本文主要利用有限元方法對鈦合金插銑過程溫度場的分布進行研究。
　　鈦合金具有比強度高、熱強性好、資源豐富等一系列優(yōu)點，但其導熱系數(shù)小、切削變形系數(shù)小等因素致使鈦合金成為一種難加工材料。插銑是實現(xiàn)高切

2、除率金屬切削加工的有效方法，尤其對于難切削材料的大去除率方面具有優(yōu)勢。
　　本文從金屬切削理論出發(fā)分析了鈦合金插銑過程的切削熱產(chǎn)生機理，分別推導出工件及刀具的熱傳導基礎方程式，并在此基礎上建立鈦合金插銑的數(shù)學模型，應用Galerkin有限元方法分別對工件的橢圓型方程和刀具的拋物型方程進行推導計算，隨后利用Matlab進行數(shù)值模擬，最終得到工件穩(wěn)定后溫度分布圖以及刀具隨時間變化的溫度分布圖。通過數(shù)值計算結果與實驗結果對比，驗證了有限