高速、斷續(xù)切削載荷作用下的銑刀,其結構內部具有較高的應變速率,銑刀安全性和損傷問題具有隱蔽性和突發(fā)性,已成為制約高速銑削效率提高的瓶頸,銑刀安全行為的科學實質有待揭示。因此,研究高速銑刀安全性跨尺度設計方法及波動力學損傷特性,具有學術價值和實際意義。針對高速銑刀銑削過程中的不均勻磨損問題,研究了受迫振動對各刀齒切削接觸關系的影響,建立了反映受迫振動作用下刀齒摩擦副接觸狀態(tài)模型,為銑刀安全性和損傷研究提供了原型刀具。依據(jù)分子動力學和連續(xù)介質力學的交疊帶模型,提出了高速銑刀跨尺度關聯(lián)方法,建立了原子群模型,通過高速銑刀組件力學性能實驗驗證構型的準確性,利用不同性質與水平的載荷驗證介觀原子群運動對宏觀結構變形的敏感性�；诟咚巽姷逗杲橛^安全性表征和跨尺度關聯(lián)的基礎,建立了銑刀安全性熵值模型,定量描述原子運動狀態(tài)和介觀安全性,利用銑刀安全性的跨尺度響應特性,揭示銑刀宏介觀設計域之間的內在聯(lián)系,采用公理設計方法實現(xiàn)了高速銑刀宏介觀結構層次的跨尺度關聯(lián)性設計。通過分析結構內部波動力學載荷激勵和在宏介觀結構層次的傳播特點,獲得了宏介觀載荷的傳遞規(guī)律,分析了銑刀結構損傷的宏介觀特征。利用霍普金森壓桿實... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 高速銑刀動力學特性研究現(xiàn)狀
        1.2.2 高速銑刀安全性跨尺度關聯(lián)方法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 高速銑刀波動力學損傷問題的多尺度性研究現(xiàn)狀
    1.3 銑刀跨尺度設計及波動力學損傷存在的問題和解決方法
    1.4 論文主要研究內容
第2章 安全性分析原型銑刀磨損不均勻性
    2.1 振動作用下后刀面摩擦接觸狀態(tài)模型
    2.2 刀具的磨損切削實驗和數(shù)據(jù)提取方法
        2.2.1 實驗條件
        2.2.2 振動信號的提取與處理
        2.2.3 磨損數(shù)據(jù)的提取
    2.3 刀齒后刀面摩擦接觸位置、摩擦速度解算和驗證
    2.4 本章小結
第3章 高速銑刀宏介觀結構跨尺度敏感性分析
    3.1 高速銑刀組件原子連續(xù)介質過渡區(qū)處理方法
        3.1.1 銑刀組件的原子連續(xù)介質跨尺度分析
        3.1.2 分子動力學與有限元耦合的一維模型
        3.1.3 原子連續(xù)介質耦合運動方程的推導
    3.2 高速銑刀組件的原子群構型及其力學性能驗證
        3.2.1 銑刀組件的原子群構型
        3.2.2 銑刀組件的原子群結構優(yōu)化
        3.2.3 銑刀組件的原子群構型力學性能驗證
    3.3 高速銑刀損傷結構的涌現(xiàn)及其臨界敏感性
        3.3.1 銑刀組件的熵值模型
        3.3.2 銑刀組件原子點陣位錯結構及其演變特性
        3.3.3 銑刀組件宏介觀結構損傷特征的敏感性
    3.4 本章小結
第4章 高速銑刀安全性跨尺度設計方法
    4.1 高速銑刀宏介觀安全性
        4.1.1 高速銑刀宏觀安全性
        4.1.2 高速銑刀介觀安全性
        4.1.3 高速銑刀安全性的熵值解算
    4.2 高速銑刀安全性的跨尺度響應
    4.3 銑刀安全性跨尺度關聯(lián)設計模型
    4.4 高速銑刀安全性設計與實驗
    4.5 本章小結
第5章 高速銑刀波動力學損傷特性
    5.1 高速銑刀動態(tài)切削載荷
        5.1.1 銑刀載荷分析
        5.1.2 銑刀瞬態(tài)切削力解算模型
    5.2 高速銑刀波動力學特性
        5.2.1 銑刀的質點運動表征
        5.2.2 高速銑刀波動方程
        5.2.3 高速銑刀的載荷衰減特性
    5.3 銑刀組件材料損傷特征
    5.4 高速銑刀波動力學損傷行為
        5.4.1 波動力學損傷的介觀行為
        5.4.2 高速銑刀波動力學損傷識別
    5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文及其他成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]分析轉移矩陣理論在一維波動力學中的應用[D]. 殷澄.上海交通大學 2011
[2]高速切削穩(wěn)定性及其動態(tài)優(yōu)化研究[D]. 唐委校.山東大學 2005

碩士論文
[1]基于多尺度仿真的超精密切削表面殘余應力研究[D]. 丁輝.哈爾濱工業(yè)大學 2007



本文編號：2968665