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《山东科技大学》 2007年
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高速切削加工表面残余应力的分析和模拟

郭培燕  
【摘要】: 高速切削机理的研究作为高速切削技术的理论基础,是高速切削技术应用和发展的基石。以残余应力为衡量标志的表面完整性是高速切削机理的主要研究内容之一。高速切削加工表面的残余应力的存在,对零件的各种机械性能尤其是疲劳寿命有着显著的影响,它也是产生变形和开裂等工艺缺陷的重要原因。所以正确的预测残余应力和应变,具有重大的理论意义和工程应用价值。 本文通过机械制造、热-弹塑性力学和有限元法等多学科的深入交叉,采用理论建模、软件分析和实验研究的方法,从金属切削原理入手,对高速切削加工表面的残余应力进行了深入的理论研究和数值模拟,并提出了残余应力的预测模型。本文的工作对于进一步探讨切削参数、工件材料等对已加工表面质量的影响规律有重要的理论指导意义,为高速切削技术的推广和应用提供可靠的依据和技术支持。 分析了残余应力的产生机理,建立了已加工表面分析模型,并构建了第三变形区热-力耦合方程,用以指导切削过程的模拟;通过有限元软件对切削过程的仿真模拟,研究了已加工表面残余应力的分布规律,以及切削用量、刀具参数对残余应力的影响规律;进行高速铣削实验和残余应力测试实验,研究残余应力的分布规律,并验证了有限元模型的可用性;运用正交回归分析方法,预测了残余应力与影响因素关系的数学模型。
【学位授予单位】:山东科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TG506.1

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【引证文献】
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1 王永胜;胡青春;;基于有限元的切削加工仿真及残余应力分析[J];工具技术;2011年02期
2 方高明;李蓓智;杨建国;周亚勤;;基于Ansys的薄壁件定位结构拓扑优化方法[J];机械科学与技术;2011年12期
3 曾红;韩笑;陈燕燕;王延忠;吴林峰;;铣削加工曲面残余应力有限元分析[J];机床与液压;2013年05期
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1 姚嵩;基于ABAQUS的不锈钢材料切削过程的模拟与数值分析[D];华中科技大学;2011年
2 金志博;基于有限元方法的镍基高温合金拉削性能研究[D];东北大学;2010年
3 韩笑;大动力啮合曲面低应力加工参数优化与实验研究[D];辽宁工业大学;2012年
4 李园园;高速切削淬硬钢切屑形成过程及温度场有限元模拟研究[D];大连理工大学;2009年
5 常宁;切削式吸能过程仿真研究[D];中南大学;2009年
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7 黄美霞;虚拟高速切削加工仿真技术研究[D];中北大学;2010年
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9 牛阿慧;基于DEFORM-3D的钛合金TC4切削残余应力分析[D];太原科技大学;2013年
10 孔维森;高速切削淬硬钢已加工表面白层和残余应力的预测与实验研究[D];大连理工大学;2013年
【参考文献】
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1 王洪祥,孟庆鑫,高群涛,庄文义;切削深度对超精密切削过程影响的有限元分析[J];工具技术;2004年07期
2 王立涛,柯映林,黄志刚,许德,吴群;航空结构件铣削残余应力分布规律的研究[J];航空学报;2003年03期
3 陈立国,刘献礼,孟丽宇,林琳,侯世香;PCBN刀具切削淬硬GCr15已加工表面完整性的试验研究[J];哈尔滨理工大学学报;1999年04期
4 胡华南,周泽华,陈澄洲;预应力加工表面残余应力的理论分析[J];华南理工大学学报(自然科学版);1994年02期
5 虞付进;高速切削机理的研究现状与思考[J];机械工程师;2003年10期
6 方刚,曾攀;金属正交切削工艺的有限元模拟[J];机械科学与技术;2003年04期
7 黄丹,刘成文,郭乙木;金属正交切削加工过程的有限元分析[J];机械强度;2003年03期
8 黄志刚,柯映林,王立涛,许德;基于正交切削模拟的零件铣削加工变形预测研究[J];机械工程学报;2004年11期
9 孔庆华,于云鹤;车削加工残余应力的实验研究[J];同济大学学报(自然科学版);1999年05期
10 黄清荣,张维;磁记忆检测技术在锅炉压力容器焊接残余应力测量中的应用分析[J];无损探伤;2003年02期
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1 王立涛;关于航空框类结构件铣削加工残余应力和变形机理的研究[D];浙江大学;2003年
2 王素玉;高速铣削加工表面质量的研究[D];山东大学;2006年
【共引文献】
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1 林德宽,童纪雄,林奇辉;聚苯乙烯注射制件中的内应力[J];工程塑料应用;1989年02期
2 梁建国,湛华;挑梁根部设钢筋混凝土柱时设计计算方法[J];四川建筑科学研究;2001年04期
3 李扬,高日,晏景通;自重对索网结构找形的影响[J];四川建筑科学研究;2003年02期
4 段凯,杨新华,杨文兵;用ANSYS软件计算桥梁结构的温度应力[J];四川建筑科学研究;2005年03期
5 马杰,侯景军,何英明;昆明某大厦纠偏的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年04期
6 薛松涛;张茂雨;谢丽宇;陈镕;王远功;;在地震波作用下地下连续墙的动力响应[J];四川建筑科学研究;2005年06期
7 黄怡;王元清;石永久;;框架—支撑钢结构抗震性能的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年06期
8 傅光耀;王浩;;薄钢铺板对平台主梁变形影响的试验研究和分析[J];四川建筑科学研究;2006年02期
9 常玉珍;吴敏哲;;组合肋壳几何非线性分析[J];四川建筑科学研究;2006年05期
10 王青;徐港;;剪力墙结构弹塑性分析的QR法Ⅱ——计算格式、程序及算例[J];四川建筑科学研究;2006年06期
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1 宫建国;陶钧;曾胜;金涛;;地基平面沉降下的大型石油储罐模态分析[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
2 张应迁;石艳;唐克伦;刘明;;外压容器临界载荷特性研究[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
3 何庆;桂贵生;仓公林;;HSM机床选配性分析[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
4 张冲;汪方宝;;高效数控加工技术应用研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
5 王青平;白武明;王洪亮;;多重网格在二维泊松方程有限元分析中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
6 李辉;孙利平;雷龙;;板簧支架动态外载的计算和疲劳分析[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
7 李同春;朱寿峰;赵兰浩;胡继刚;;考虑坝体与坝肩动力相互作用的坝肩稳定动接触降强算法[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
8 张汉云;张燎军;;基于虚拟裂缝模型的带横缝高拱坝的抗震性能研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
9 许凌云;;高速切削加工技术及应用[A];“绿色制造 质量管理”——海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会2011年会论文集[C];2011年
10 纪军;王安华;任增金;;圆沉箱内隔墙的设置方式[A];中国土木工程学会港口工程分会第七届港口工程技术交流会论文集[C];2011年
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1 张红哲;车身概念设计智能CAE关键技术的研究[D];长春理工大学;2010年
2 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王德广;金属粉末高致密化成形及其数值模拟研究[D];合肥工业大学;2010年
4 白会娟;导电材料结构电磁热弹性多场行为的理论研究[D];兰州大学;2010年
5 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
6 毛海涛;无限深透水地基上土石坝坝基渗流控制计算方法和防渗措施的研究[D];新疆农业大学;2010年
7 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
8 许兰贵;变壁厚大锥度薄壁铝罐成形关键技术的研究[D];华南理工大学;2010年
9 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年
10 刘海锋;网格结构精细化有限元分析方法研究[D];浙江大学;2010年
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1 柯烈强;航空框类结构件铣削加工残余应力抑制策略研究[D];安徽工程大学;2010年
2 刘霞;圆柱直齿轮精锻成形工艺试验及数值模拟研究[D];南昌航空大学;2010年
3 张学武;基于磁控技术的TIG焊残余应力的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 潘强华;磁记忆检测技术力—磁效应的试验研究[D];南昌航空大学;2010年
5 胡婷萍;大厚度电子束焊缝的超声检测及缺陷散射信号的研究[D];南昌航空大学;2010年
6 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
7 刘帅;大型渠道混凝土振动密实成型数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
8 王权;起重机减速器变位斜齿轮副有限元仿真分析与研究[D];山东科技大学;2010年
9 范子嘉;长脉冲激光与金属相互作用的热分析[D];长春理工大学;2010年
10 夏云清;装载机差速器齿轮的非线性接触与疲劳寿命分析[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 王顺兴,邵尔玉;表面粗糙度对接触疲劳寿命的影响[J];兵器材料科学与工程;1992年07期
2 陈章燕;磨削力的试验研究[J];北京工业大学学报;1990年04期
3 张亦良;黄惠茹;李想;;车削加工残余应力分布规律的实验研究[J];北京工业大学学报;2006年07期
4 张涛;刘土光;肖汉林;余晓菲;;高速冲击下薄壁组合结构吸能特性研究[J];爆炸与冲击;2006年05期
5 段春争;王敏杰;李国和;蔡玉俊;;高速切削锯齿形切屑内绝热剪切带微观特征研究[J];爆炸与冲击;2007年01期
6 陈刚;陈忠富;徐伟芳;陈勇梅;黄西成;;45钢的J-C损伤失效参量研究[J];爆炸与冲击;2007年02期
7 廖芳;王承;;整车碰撞仿真及试验分析[J];传动技术;2006年02期
8 陆璐;王辅忠;王照旭;;有限元方法在金属塑性成形中的应用[J];材料导报;2008年06期
9 田红旗,许平;吸能列车与障碍物撞击过程的研究和分析[J];长沙铁道学院学报;2002年03期
10 谢素超;田红旗;周辉;;耐冲击地铁车辆设计及整车碰撞研究[J];铁道科学与工程学报;2008年05期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 张智海;铣削工艺系统瞬态力学模型和非线性动力学特性的研究[D];清华大学;2001年
2 董辉跃;航空整体结构件加工过程的数值仿真[D];浙江大学;2004年
3 孙杰;航空整体结构件数控加工变形校正理论和方法研究[D];浙江大学;2003年
4 刘浪飞;精密合金层状复合材料轧制变形规律的研究[D];中南工业大学;2000年
5 王素玉;高速铣削加工表面质量的研究[D];山东大学;2006年
6 王文斌;轨道车辆耐碰撞结构及乘员安全防护技术研究[D];同济大学;2006年
7 耿国盛;钛合金高速铣削技术的基础研究[D];南京航空航天大学;2006年
8 陈涛;淬硬钢GCr15精密切削过程的建模与加工表面完整性预测[D];哈尔滨理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗国涛;硬态车削过程动态切削力特征提取与表面完整性预测[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 胡永科;液氮冷却切削35CrMnSiA高强度钢的研究[D];太原科技大学;2011年
3 林尧;损伤容限型钛合金加工性能研究[D];南京航空航天大学;2010年
4 郭淼;LY12合金高速切削仿真及残余应力分布研究[D];昆明理工大学;2011年
5 刘成文;金属切削加工过程的有限元分析[D];浙江大学;2002年
6 赵吉文;二维金属切削过程计算机仿真及刀具几何参数优化[D];合肥工业大学;2002年
7 侯景宸;渗碳淬火齿轮残余应力的有限元分析[D];长安大学;2002年
8 蔡旺;叶片精锻过程三维热力耦合有限元模拟[D];西北工业大学;2002年
9 张春来;金属陶瓷刀具切削过程的数字模拟及几何结构、切削用量参数优化[D];合肥工业大学;2004年
10 张凌飞;硬态干式切削材料被加工表面白层的研究[D];大连理工大学;2004年
【二级引证文献】
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1 纪莲清;王明义;韩华丽;班新星;刘琨;;PCBN高速切削25CrMo4过程的切削力研究[J];机床与液压;2013年23期
2 雷成;肖守讷;罗世辉;;轨道车辆切削式吸能装置吸能特性研究[J];中国机械工程;2013年02期
3 雷成;肖守讷;罗世辉;;轨道车辆新型车端专用吸能装置[J];西南交通大学学报;2013年04期
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1 张为;高速切削钛合金薄壁件表面完整性及型面变形预测[D];哈尔滨理工大学;2011年
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1 黎险峰;淬硬模具钢高速切削的试验研究[D];大连理工大学;2010年
2 倪斌;40CrNiMoA淬硬钢高速干切削过程的有限元仿真[D];昆明理工大学;2010年
3 汤礼鹏;城轨车辆切削式专用吸能装置研究[D];中南大学;2010年
4 王永胜;基于有限元和遗传算法的金属切削过程物理仿真及优化[D];华南理工大学;2011年
5 曹成铭;高速铣削Inconel 718表面完整性研究[D];山东大学;2011年
6 赵永华;SiC_p/Al复合材料切削过程仿真与实验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 刘丽娟;核电机组铸钢铣削表面完整性试验研究[D];上海交通大学;2012年
8 冯志喜;基于有限元法的淬硬45钢切削刀具参数研究[D];昆明理工大学;2011年
9 孔虎星;钛合金高速正交切削过程的数值模拟及热力学研究[D];中北大学;2012年
10 黄美霞;虚拟高速切削加工仿真技术研究[D];中北大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王立涛,许玲萍,张海涛,王仲珏;铣削加工残余应力研究的基本理论和方法[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年02期
2 刘菊东,王贵成,陈康敏,贾志宏;45钢磨削硬化的试验研究[J];材料科学与工艺;2005年03期
3 李家宝;利用X射线衍射方法确定金属工艺表面的应力-应变关系[J];材料研究学报;1998年03期
4 王纪武,胡忠,刘庄;三维有限变形弹塑性有限元的研究[J];锻压技术;1998年03期
5 张德芬,宋天民,陈孝文,张国福,尹成江,管建军;机械振动焊接对残余应力的影响及机理分析[J];抚顺石油学院学报;2001年01期
6 顾志芬,崔德渝,仲伟虹,李宏运,胡宏军,郑瑞琪;纤维铝合金胶接层板残余应力分布[J];复合材料学报;1995年01期
7 艾兴;高效加工技术及其应用研究[J];中国工程科学;2000年11期
8 黄平捷,杨将新;基于工序能力指标的工序公差优化设计研究[J];工程设计;2000年03期
9 姚永琪,郭乙木,朱凌,汪小芳;高速切削时摩擦系数对切削影响的数值模拟[J];工程设计学报;2004年01期
10 于涛,沈荣芳;工序质量控制系统的设计与开发[J];工业工程;2001年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王立涛;关于航空框类结构件铣削加工残余应力和变形机理的研究[D];浙江大学;2003年
2 王秋成;航空铝合金残余应力消除及评估技术研究[D];浙江大学;2003年
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1 曹智;赵钢;李跃中;;高速切削加工的刀具选择[J];电大理工;2008年02期
2 陈萃;纪义国;;高速切削加工中新型智能刀柄单元的设计[J];长春理工大学学报(自然科学版);2010年01期
3 杨静;邹必尚;;数控高速切削加工技术应用的探究[J];东方企业文化;2012年21期
4 刘志刚;;浅谈高速切削加工在机械制造刀具中运用[J];科技创新导报;2012年30期
5 李学飞;郭微;;高速切削加工的应用[J];机电产品开发与创新;2013年06期
6 杨祖孝;高速切削加工及其关键技术[J];新技术新工艺;2000年02期
7 姜军生,杨祖孝;高速切削加工及其关键技术研究[J];机械工程师;2001年10期
8 杨祖孝;高速切削加工工具技术研究[J];现代制造工程;2002年12期
9 徐林红 ,卢红 ,邹华;浅论高速切削加工的实现条件[J];现代机械;2002年04期
10 孙利;高速切削加工关键技术现状与发展[J];工业技术经济;2002年04期
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1 杨晓光;;高速切削加工中工艺系统热平衡变化对质量的影响[A];探索 创新 交流(第4集)——第四届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2010年
2 张冲;汪方宝;李沪曾;;高速切削加工技术应用研究[A];全国先进制造技术高层论坛暨制造业自动化、信息化技术研讨会论文集[C];2005年
3 刘新;祁有丽;鲁倩;;汽车变速器壳体高速切削加工技术及油液选择[A];第三届全国金属加工润滑技术学术研讨会文集[C];2011年
4 袁军堂;程寓;胡小秋;;特种防护橡胶内衬的高速切削加工技术[A];特种加工技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
5 袁军堂;程寓;胡小秋;;特种防护橡胶内衬的高速切削加工技术[A];2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
6 阮景奎;柯映林;董辉跃;杨勇;;汽车覆盖件模具钼铬铸铁高速切削加工的有限元模拟[A];2006年湖北省博士论坛——先进制造技术与制造装备论文集[C];2006年
7 杨晓光;;航空发动机零件的高速切削加工[A];探索 创新 交流(第4集)——第四届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2010年
8 张晓兵;S.V.Subramanian;;钢高速切削加工中刀具损坏机理及新一代自润滑易切削钢[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
9 许会妍;张伟;姚明辉;何漫丽;;高速铣床切削再生颤振的非线性动力学分析[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
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1 阮景奎;汽车覆盖件模具高速切削加工过程的数值模拟与关键工艺技术研究[D];浙江大学;2007年
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1 王晓明;数控高速切削加工若干关键技术的研究[D];合肥工业大学;2007年
2 邓小野;钛合金高速切削加工机理的仿真研究[D];沈阳理工大学;2012年
3 黄美霞;虚拟高速切削加工仿真技术研究[D];中北大学;2010年
4 刘庆涛;铝合金高速切削加工机理的仿真研究[D];沈阳理工大学;2012年
5 杨辉;高速加工机床进给驱动系统的研究[D];合肥工业大学;2006年
6 孔虎星;钛合金高速正交切削过程的数值模拟及热力学研究[D];中北大学;2012年
7 赵刘根;基于SPA技术的高速切削加工参数优化与应用的研究[D];江苏科技大学;2012年
8 王威;高速切削加工高温镍基合金GH4169的切削力和切削热的研究[D];青岛理工大学;2010年
9 詹阳烈;型腔高速切削加工的刀具轨迹规划方法研究[D];上海交通大学;2009年
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