钛合金超声振动辅助钻削有限元仿真中不同刀具几何的评价

针对钛合金(Ti6A14V)难加工材料采用普通麻花钻传统钻削过程中切削力过大及切削温度过高的问题,对传统钻削和超声振动辅助钻削钛合金进行了有限元仿真试验,分析了进给量、主轴转速等钻削参数对三种不同的点角钻头在钻削过程中产生的切削力、等效应力及温度的影响。结果表明:相比于传统钻削,超声振动辅助钻削明显降低钻削力、最高切削温度,分别降低了13-22%和7-15%,为钻头刀具几何形状、钻削参数和切削性能的优化提供依据。     

钛合金铣削温度的有限元仿真研究

针对钛合金铣削加工中刀具磨损严重,加工效率低等问题,应用专用金属切削有限元仿真软件Advant Edge FEM,对钛合金TC4的铣削加工过程进行二维切削仿真。研究切削过程中切削温度的分布情况,及刀-屑接触区温度随切削速度变化的规律,为提高刀具寿命以及切削参数的优化提供一定的参考依据。     

超精度加工的实验分析

目前，超精度金刚石切削技术被认为是生产高级光学产品和机械产品关键部件的最重要的加工技术之一。本文评述了超精度切削在实验研究中的最新发展，包括薄片形成、表面特性、切削力和切削温度的基础研究。文中也描述了超精度切削技术应用的新领域：例如将其用于易脆材料和难加工材料。     

TC4钛合金磨削机理和仿真研究

Ti-6Al-4V(TC4)钛合金属于航空航天构件中广泛应用的难加工的材料,其磨削加工表面质量具有较高的要求,磨具与钛合金表面的接触过程十分复杂.为探索其微观磨粒磨削中的切削力、切削温度、切屑形态等变化,开展TC4钛合金三维单颗磨粒磨削加工机理及仿真技术研究.基于磨削基础理论及钛合金材料性能,分析建立单颗磨粒磨削加工物...     

超声辅助钛合金切削的表面残余应力数值仿真北大核心CSCD

针对钛合金加工后表面残余应力严重影响其使用性能的问题,采用Johnson-Cook失效准则,通过施加边界条件,以非线性有限元技术Abaqus/Explicit建立了钛合金TC4二维正交切削热力耦合切削仿真模型,分析了超声切削和普通切削在不同切削速度下钛合金的切削过程,获得了不同工况下的表面残余应力分布规律。结论表明:钛合金TC4已加工表面层的残余应力是拉应力,沿深度方向由拉应力逐渐过渡到压应力;在相同的切削参数下,超声切削后工件表面的残余拉应力较普通切削时小,最大残余压应力较普通切削时大,且最大残余压应力出现的位置相对较浅。     

机械零件加工工艺的计算机仿真系统研究

本文结合计算机辅助工艺设计和图形学技术,介绍了一个零件加工工艺的图形仿真系统,用工艺代码作为输入,与工艺的描述相对应,根据切削参数检验工艺的合理性,动态显示各加工阶段毛坯的形状变化,显示刀具运动轨迹,判断是否存在碰撞和过切现象,并提供了多个切削函数。     

大规模并行原子模拟在钛合金界面行为研究中的应用

界面对钛合金的力学性能有至关重要的影响。界面行为的原子模拟涉及的原子数目庞大,必须借助大规模并行计算。本研究组开发了大规模并行分子动力学程序,并将其应用于钛合金中不同种类界面行为的模拟研究。本文以钛铝金属间化合物中的孪晶界和 α 钛中的特殊大角晶界为例,介绍研究组在钛合金晶界行为的计算模拟方面的近期研究成果。所模拟的体系尺寸达到微米级,所需 CPU 核数几十至几百不等。研究发现,钛铝模拟晶胞沿伪孪晶方向剪切变形时,等静压力下可产生 L1₁ 结构的伪孪晶形核长大,而等静张力下剪切可产生真孪晶的形核长大,提出钛铝中一种新的孪晶长大机制。在 α 钛中,特定取向的两个晶粒所形成的晶界与位错发生相互作用,裂纹形核依赖于加载外力的取向而发生在晶界处或硬取向晶粒内,从而可能导致疲劳断裂行为与加载取向相关。这些结果有助于理解钛合金的塑性变形行为,并为更高尺度的模拟研究提供了原子尺度细节。     

加工钛合金零件的工艺系统的探索

本文通过对钛合金的材料特性和加工难点进行分析,从改进工艺方法,设计专用钻夹和提高钻头强度、耐用度等方面入手,对该类钛合金零件进行探索,寻求先进的工艺加工方法,从而提高产品质量和生产效率。     

虚拟切削加工系统的设计与实现

虚拟制造是近年出现的一种先进制造技术,虚拟切削加工在虚拟制造中占有重要地位。为了提供虚拟的加工环境和验证工艺设计的正确性,对切削加工过程的计算机仿真方法进行了研究,以OSG作为图形支持系统,用VC++开发了切削加工仿真系统。该系统实现了对毛坯切割的仿真,可对刀具运动切割情况进行实时监控,较好的再现了加工中毛坯的成型过程。     

Predictive Modeling of the Ti6Al4V Alloy Surface Roughness

The prediction of surface roughness is important for all materials that undergo manufacturing processes. The Ti6Al4V titanium alloy is commonly used in aerospace, automotive and power generation industries but also in the manufacturing of medical implants, mainly because of its biocompatibility. Here we study the relationship of Ti6Al4V’s surface roughness with critical machining parameters and conditions based on experimental input (machining parameters)-output (surface roughness) data derived during the turning operation. The experimental findings are converted into polynomial models through the Response Surface Methodology (RSM) and into a fuzzy logic system through the Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS). The ability of these two methodologies to predict Ti6Al4V’s surface roughness when machined is presented and compared. It is observed that the ANFIS predicts surface roughness with less error mainly when the data used for evaluation are not completely different to those used for training.     

薄壁件铣削加工变形有限元仿真分析

本文运用了大型有限元分析软件ALGOR V20建立了薄壁件铣削加工变形的有限元分析模型,通过铣削加工动态载荷模拟的方法,对薄壁件的受力变形进行了预测.根据分析比较的结果,提出了控制与补偿薄壁件加工变形,提高加工效率的工艺方法与准则.     

Hybrid prediction-optimization approaches for maximizing parts density in SLM of Ti6Al4V titanium alloy

Journal of Intelligent Manufacturing - It is well known that the processing parameters of selective laser melting (SLM) highly influence mechanical and physical properties of the manufactured...     

管道裂纹缺陷漏磁场的有限元仿真

提出了一种海底油气管道裂纹漏磁检测的有限元分析方法。首先根据麦克斯韦方程组和三维有限元分析原理建立了数学仿真模型,并将仿真结果与实际检测实验数据进行比较,验证了该方法的可靠性。最后,通过仿真分析得出了裂纹的深度、宽度等几何参数对漏磁信号特征的影响规律,并给出它们的关系曲线。该方法为实际利用漏磁场分布检测海底油气管道裂纹提供了重要的依据。     

基于有限元仿真的半桥变压器优化设计磁

作为开关电源的重要组成部分,变压器设计的优劣直接影响到电路能否正常工作和抗电磁干扰性能,关系到电路的工作性能及电路的效率等。因此如何合理地设计变压器,使其参数满足优化性能,成为研究的重点。半桥变压器的磁芯利用率高,无变压器偏磁和直流磁饱和问题,且无需添加气隙,具有较强的抗不平衡能力,有效地防止了偏磁现象的发生,在大功率开关电源的设计中得到广泛应用,其设计极为关键。在分析半桥变换器工作原理的基础上,根据Ansoft公司的有限元仿真软件,分别从能量密度分布和温度场分布的角度对半桥变压器进行优化设计,给出了变压器模型的结构示意图,并对漏感进行了分析,得到减少漏感的方法,达到优化设计的目的。     

基于ABAQUS的沥青路面有限元仿真模型研究

阐述沥青路面水损坏机理,介绍ABAQUS有限元仿真软件,利用ABAQUS非线性动态分析能力建立了沥青路面渗流场、应力场三维有限元数值模型,对孔隙水压力、三向应力及竖向沉降的发生及变化规律进行探讨,并在某高速公路上建立试验段进行试验验证。由算例分析可知,用ABAQUS有限元软件模拟沥青路面降雨条件下的渗流场及移动荷载下的应力场是可行的,效果良好。     

计算机在Ti-6Al-4V钛合金疲劳裂纹扩展曲线绘制中的应用

利用当前通用的计算机编程技术,以高级编程语言VB为制作工具,以Origin7.0为作图工具,绘制了铸造Ti-6Al-4V钛合金疲劳裂纹扩展曲线。采用该编程技术,实现了参数的随机输入和曲线的动态形成,真实地制作了不同应力比下的疲劳裂纹扩展速率（da/dn）与裂纹尖端应力强度因子（ΔK）的关系曲线。同时该方法极大地提高了数据处理的效率及准确性。     

基于Solid Works Simulation的产品设计有限元分析

本研究旨在探讨有限元分析方法以及基于SolidWorks Simulation的有限元分析方法在产品设计过程中的实际应用。首先详细分析了基于SotidWorksSimulation的有限元分析方法的具体过程,然后通过实例详细探讨了SolidWorks Simulation的基本功能及其使用方法,包括SimulationXPress应力分析、Simulation结构有限元分析以及Simulation优化分析的应用方法。实例证明,基于Solid Works Simulation的有限元分析方法应用于实践中有助于提高产品设计的质量与效率。     

计算机在Ti-6Al-4V钛合金疲劳裂纹扩展曲线绘制中的应用

利用当前通用的计算机编程技术,以高级编程语言VB为制作工具,以Origin7.0为作图工具,绘制了铸造Ti-6Al-4V钛合金疲劳裂纹扩展曲线.采用该编程技术,实现了参数的随机输入和曲线的动态形成,真实地制作了不同应力比下的疲劳裂纹扩展速率(da/dn)与裂纹尖端应力强度因子(△K)的关系曲线.同时该方法极大地提高了数据处理的效率及准确性.