金屬本構(gòu)數(shù)值建模和切削仿真加工參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，有限元技術(shù)在金屬切削領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，有限元切削仿真軟件也應(yīng)運(yùn)而生?，F(xiàn)有的商用有限元切削仿真軟件中提供的材料庫(kù)、材料失效準(zhǔn)則可以針對(duì)一些常用的材料進(jìn)行準(zhǔn)確的仿真計(jì)算，然而卻無(wú)法應(yīng)用于新的加工材料和加工工藝的切削仿真，帶來(lái)了有限元仿真軟件工程應(yīng)用的局限性，本文深入研究金屬切削的材料變形機(jī)理，構(gòu)造材料本構(gòu)模型，研究切削仿真有限元二次開(kāi)發(fā)技術(shù)，并提出了采用金屬切削仿真技術(shù)進(jìn)行加工參數(shù)優(yōu)化的一整套行之有效的方案。

2、　　 基于有限元和材料彈塑性力學(xué)、斷裂力學(xué)等理論，使用Fortran語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了有限元軟件ABAQUS材料Vumat子程序，在金屬切削仿真計(jì)算中準(zhǔn)確地重構(gòu)了常用的材料Johnson-Cook本構(gòu)模型和Johnson-Cook失效準(zhǔn)則，通過(guò)與ABAQUS本身自帶的Johnson-Cook本構(gòu)模型在材料拉伸模擬中的對(duì)比，驗(yàn)證了子程序在表征材料Johnson-Cook本構(gòu)模型的準(zhǔn)確性。
　　 分別采用ABAUQS和AdvantEdge

3、 FEM有限元軟件，分別對(duì)鋁合金Al6061加工進(jìn)行了二維正交切削仿真模擬，其中ABAQUS仿真中使用了二次開(kāi)發(fā)的Vumat子程序。設(shè)計(jì)仿真對(duì)比方案，計(jì)算得到切削力、切削溫度和Mises應(yīng)力以及切屑形態(tài)，采用兩種軟件的仿真結(jié)果的對(duì)比驗(yàn)證了二次開(kāi)發(fā)的Vumat子程序在切削仿真中應(yīng)用的可行性。
　　 對(duì)上汽通用五菱發(fā)動(dòng)機(jī)工廠發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸孔精鏜加工進(jìn)行了切削仿真與試驗(yàn)，通過(guò)設(shè)置不同的加工參數(shù)進(jìn)行仿真對(duì)比，選擇最優(yōu)的加工參數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)工廠采