金屬高速切削模擬中基于物理的本構(gòu)模型的應(yīng)用.pdf

1、金屬高速切削過程是力學(xué)-機(jī)械-材料多學(xué)科交叉領(lǐng)域內(nèi)一個(gè)十分復(fù)雜的熱力學(xué)耦合問題，涉及到彈塑性大變形、高溫、高應(yīng)變率、斷裂失效、劇烈摩擦等一系列的現(xiàn)象，利用傳統(tǒng)的理論研究方法很難突破。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，有限元模擬已成為研究高速切削過程的重要手段。本文基于ABAQUS/Explicit有限元軟件分析平臺(tái)，建立了二維正交切削模型，以此對(duì)鈦合金（Ti6A14V）的高速切削過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬分析。并從本構(gòu)模型、失效準(zhǔn)則、摩擦模型、網(wǎng)格劃分等

2、方面對(duì)影響模擬結(jié)果的主要因素進(jìn)行了分析。
　　鑒于ABAQUS有限元軟件自身材料庫中描述材料性能的本構(gòu)方程有限，不能滿足研究高速切削問題的要求。本文利用應(yīng)力補(bǔ)償更新算法，通過顯式用戶材料子程序VUMAT，將基于金屬塑性變形細(xì)觀位錯(cuò)理論的Gao-Zhang(G-Z)本構(gòu)模型嵌入ABAUQS/Explicit中，并對(duì)Ti6Al4V的高速切削過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬。由此對(duì)模擬結(jié)果中的Mises應(yīng)力、等效塑性應(yīng)變，溫度等狀態(tài)變量的分布規(guī)律進(jìn)行分