基于LS--DYNA的超高速磨削仿真研究.pdf

1、塑性金屬材料由于其機械性能優(yōu)良，價格適當，機械加工性能好，因此在機械工程中應用十分廣泛。而硬脆材料由于其具有優(yōu)良的機械、熱學等性能，近年來也被廣泛應用于航空航天、機械、軍事、精密制造等領域。在機械加工中，磨削過程是一個復雜的物理變化過程，在磨削過程中，普通金屬材料是以塑性變形去除的，而硬脆材料是以顯微塑性變形及脆性斷裂去除材料的，因此，本論文將超高速磨削工藝應用于兩種材料的加工，力求獲得良好的加工質量的同時，深入研究對于不同性能材料的磨

2、削加工機理，分析磨削參數對磨削力、表面質量的影響，為實際的機械加工提供了理論支持。
　　本文通過有限元法對普通金屬材料及硬脆材料的超高速磨削過程進行了仿真研究。同時鑒于硬脆材料優(yōu)異的機械、熱學等性能，針對硬脆材料建立了磨削力的數學模型，并對其磨削過程中的磨削力，去除方式等做了詳細的理論分析和研究。論文的研究工作主要包括以下幾方面:
　　(1)通過流固耦合有限元法模擬單顆磨粒的切削過程和多顆磨粒磨粒劃擦的磨削仿真和材料形貌的描

3、述，并對磨削過程中的參數對磨削力的影響進行比較和分析。
　　(2)建立六面錐體的磨粒和磨削的物理模型，結合仿真模型參數和磨削經典公式模型，推導出一個比較合理的單顆磨粒的硬脆材料磨削加工數學模型。
　　(3)通過采用Lagrange算法進行單顆磨粒切削工程陶瓷的仿真研究，并通過改變磨粒速度及切削深度研究硬脆材料的塑性變形去除和脆性斷裂去除方式及其磨削力的變化情況。研究和分析在磨削過程中，塑性變形階段和脆性斷裂階段磨削參數對磨削