本文關(guān)鍵詞：基于三維多相有限元的CFRP細(xì)觀切削機(jī)理研究

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【摘要】：為深入揭示碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料(Carbon fiber reinforced plastic/polymer,CFRP)切削機(jī)理,針對(duì)目前宏觀單相有限元方法無(wú)法直觀體現(xiàn)纖維和基體的失效形式、切屑類型等問(wèn)題,借助數(shù)值仿真方法建立了CFRP直角切削的三維多相有限元模型。測(cè)量刀具刀尖形貌,根據(jù)刀具和CFRP設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)提取CFRP纖維、基體細(xì)觀幾何信息,建立直角切削細(xì)觀幾何模型;基于定義材料本構(gòu)用戶子程序(User subroutine to define material behavior,VUMAT)分別定義纖維和基體的材料本構(gòu)(彈塑性、失效準(zhǔn)則、損傷演化方式),對(duì)不同纖維方向角的三維多相CFRP直角切削模型進(jìn)行仿真分析;設(shè)計(jì)直角切削試驗(yàn)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。仿真結(jié)果直觀地展示了基體和纖維的失效形式、切屑形成過(guò)程、不同情況下切削亞表面損傷深度,通過(guò)各種情況下切削力數(shù)據(jù)的分析,揭示了切削力隨纖維方向角的變化規(guī)律,并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了該有限元建模仿真方法的有效性。
【作者單位】： 西北工業(yè)大學(xué)現(xiàn)代設(shè)計(jì)與集成制造技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;西北工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： CFRP 直角切削 三維多相 有限元 切削機(jī)理
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51305352,51475379)
【分類號(hào)】：V258
【正文快照】： 0前言*隨著航空產(chǎn)品的更新?lián)Q代和性能要求的不斷提升,對(duì)航空材料的各方面性能提出了更高的要求。CFRP以其比強(qiáng)度高、比模量大、耐腐蝕等特點(diǎn)在航空領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛[1-2]。以飛機(jī)產(chǎn)品為例,?國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51305352,51475379)。20150605收到初稿,20160123收到修改，

本文編號(hào)：930229