文档名：基于ABAQUS的二维正交高速切削热—力耦合分析
摘要：采用ABAQUS非线性有限元分析软件,建立2024铝合金材料正交切削有限元模型,结合Johnson-Cook材料本构关系和剪切失效准则仿真模拟切屑的形成,对切削速度(240～360m/min)、切割角度(-6°～6°)与切削力、切削温度、Von-Mises屈服应力以及应力分布的关系进行仿真分析.结果表明:Von-Mises屈服应力取决于材料本身的性质,与切削速度和切割角度无关;切削速度从240m/min提高至360m/min时,对切削力几乎没有影响,切削的最高温度逐渐增大,工件材料接近切削区的表面温度逐渐降低,第Ⅱ变形区的切屑应力逐渐减小,第Ⅰ变形区的范围呈减小趋势;切割角度在-6°～6°内每减小6°时,切削力与切削的最高温度分别约增高7.305%和21%,已加工表面的残余应力层的深度逐渐增大,切屑的温度与应力分布沿剪切面逐渐呈条带状分布.
Abstract：Inthispaper,thenonlinearfiniteelementanalysissoftwareABAQUSisusedtoestablishanorthogonalcut-tingfiniteelementmodelforthematerial2024aluminumalloy,combinewiththeJohnson-Cookmaterialconstitutiverela-tionshipandshearfailurecriterionsimulationtosimulatetheformationofchips,andtherelationshipbetweencuttingspeed(240～360m/min),cuttingangle(-6°～6°)andcuttingforce,cuttingtemperature,Von-Misesyieldstressandstressdistributionaresimulatedandanalyzed.TheresultsshowthatthesizeoftheVon-Misesyieldstressdependsonthenatureofthematerialitselfandhasnothingtodowiththecuttingspeedandcuttingangle.Whenthecuttingspeedchangesfrom240m/minto360m/min,ithasalmostnoeffectonthecuttingforce.Themaximumcuttingtemperaturewillgraduallyin-crease,andthesurfacetemperatureoftheworkpiecematerialclosetothecuttingareawillgraduallydecrease.Thestressonthechipsintheseconddeformationareagraduallydecreases,andtherangeofthefirstdeformationareashowsadecreasingtrend.Thecuttingangleisfrom-6°to6°.Whenthecuttingangledecreasesby6°,thecuttingforceandthemaximumcut-tingtemperatureincreasebyanaverageofabout7.305%and21%,thedepthoftheresidualstresslayerontheprocessedsurfacegraduallyincreases,andthetemperaturedistributionandstressdistributiononthechipsaregraduallydistributedinstripsalongtheshearsurface.
作者：郭奇亮 鲁家旭 王鹏云 吴艺明 时建纬Author：GuoQiliang LuJiaxu WangPengyun WuYiming ShiJianwei
作者单位：郑州大学机械与动力工程学院
刊名：工具技术 ISTICPKU
Journal：ToolEngineering
年，卷(期)：2024, 58(6)
分类号：TG506.1TH162+.1
关键词：二维正交切削 J-C模型 高速切削 热力耦合
Keywords：two-dimensionalorthogonalcutting J-Cmodel high-speedcutting thermalcoupling
机标分类号：TG506.1TH16TG711
在线出版日期：2024年6月25日
基金项目：基于ABAQUS的二维正交高速切削热—力耦合分析[
期刊论文] 工具技术--2024, 58(6)郭奇亮 鲁家旭 王鹏云 吴艺明 时建纬采用ABAQUS非线性有限元分析软件,建立2024铝合金材料正交切削有限元模型,结合Johnson-Cook材料本构关系和剪切失效准则仿真模拟切屑的形成,对切削速度(240～360m/min)、切割角度(-6°～6°)与切削力、切削温度、Von-Mises屈服...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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