微切削過程材料的本構(gòu)關(guān)系建模與尺度效應(yīng)仿真.pdf

1、微切削技術(shù)作為微細(xì)加工的重要延伸,以其良好的適應(yīng)性及高的生產(chǎn)率廣泛應(yīng)用于微細(xì)產(chǎn)品的加工中。微切削加工不是普通切削加工的簡單縮小,尺度效應(yīng)(即切削比能隨未切切屑厚度減小而非線性增大)是其重要特征之一。尺度效應(yīng)對切削力、切削溫度、能量消耗、刀具磨損等有重要影響。傳統(tǒng)的材料本構(gòu)模型沒有包含任何材料尺度,無法對微切削過程材料的力學(xué)響應(yīng)進行合理描述。
　　針對工件材料Al7075,圍繞尺度效應(yīng),運用應(yīng)變梯度塑性理論,結(jié)合宏觀的Johnson

2、-Cook(JC)模型,建立了適用于微切削過程的材料本構(gòu)模型。設(shè)計和實施了如霍普金森動態(tài)拉伸與壓縮等系列實驗,確定本構(gòu)模型常量,詳細(xì)介紹了常量的確定方法。
　　分別介紹了各向同性硬化和混合硬化兩種硬化模型,基于有限元軟件平臺Abaqus/Explicit,應(yīng)用基于彈性張量的應(yīng)力補償更新算法分別開發(fā)了各向同性硬化和混合硬化的材料本構(gòu)子程序,利用單個單元的單軸拉伸實驗對子程序進行了初步驗證。
　　針對不同切深的微切削加工開展仿真