收藏本站
《湘潭大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

铣刨机路面铣削过程的有限元仿真

刘亚  
【摘要】: 随着我国公路建设的飞速发展,公路建设里程也以超常规的速度增长。在短短的十几年内,我国高速公路的总长度己排名世界第二。公路兴建和改建是国民经济发展的一个重要环节,而养护则是公路事业发展的保证。在此形势下,铣刨机作为公路养护的重要工具,越来越受到了人们的重视。所以对铣刨机铣削混凝土和沥青混凝土的过程进行研究很有实际价值。 本文以有限元软件ABAQUS为平台,在Abaqus/Explicit模块下根据动态五参数破坏准则确定沥青混凝土材料的本构方程,建立了铣刨机二维正交切削沥青混凝土的有限元模型。利用任意拉格朗日-欧拉法(ALE)和剪切失效准则,对不同切削速度下的刀具的受力、温度、应力、应变、切削损伤能量的耗散以及切削总热能进行了仿真。切削速度从100 mm/s逐渐增大到1000 mm/s的过程中,最大切削力从1673.31N增加到3967.15N;切削温度从63℃增加到145.2℃;应力从18.57MPa减小到17.50MPa;应变几乎没有变化。切削速度从1000 mm/s增大到6000 mm/s过程中,应力从17.50MPa增加到18.63MPa;应变几乎没有变化;最大切削力和切削温度都急剧增加,刀具的磨损情况迅速加剧,刀具的切削性能迅速下降,因此有必要对最佳切削速度区间进行研究。 根据混凝土率相关连续损伤本构模型,建立了铣刨机铣削水泥混凝土的有限元模型,结合任意拉格朗日-欧拉描述法(ALE)、Johnson-Cook强化模型、shear failure剪切准则以及限制沙漏模式的扩展单元对切削过程进行了仿真,对不同切削深度下的水泥混凝土的切削温度、应力、应变分布情况以及切削总热能进行了有效的仿真。随着切削深度的增大,水泥混凝土路面Mises等效应力变化很小,维持在940MPa附近,但距离刀尖越近的地方应力越集中;水泥混凝土的应变随切削深度的变化较小,在1.1附近波动,故铣刨机铣削水泥混凝土也可以从剪切应变失效这方面进行研究;切削温度随着切削深度的增大而不断升高,且前角的温度要高出后角温度。 本文将虚拟的数值模拟技术引入到实际切削加工过程中,对比与其目的是为铣刨机铣削路面过程提供具有一定参考价值的云图和数据,预测和改善加工过程,进而使这方面的研究可以更快更深。同时仿真结果也对铣刨机刀头的材料及外形设计、铣刨机铣削路面过程中的铣削速度及铣削深度选择具有一定的参考价值。
【学位授予单位】:湘潭大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:U418.3

免费申请
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 康大平;;桥梁无粘结预应力的有限元分析[J];科技资讯;2011年17期
2 刘红旗;雷燕燕;白朋波;;谈路面病害铣刨施工工艺[J];科技信息;2011年15期
3 贾凤美;李玉煌;王大晟;宋永哲;;基于CAN总线的一米铣刨机电气系统分析[J];科技与企业;2011年08期
4 陈天沛;余震;李勇智;陈定方;;基于GMM微进给刀架的温度特性分析[J];湖北工业大学学报;2011年04期
5 王进;李天富;汪建利;赵明辉;费良富;;铣刨机智能风扇的研究与设计[J];机械工程与自动化;2011年04期
6 朱福巍;兑关锁;任青文;;基于本构积分算法的岩体结构面三维弹塑性有限元模型[J];岩土工程学报;2011年07期
7 杜习磊;花雷;;深基坑开挖有限元模拟分析[J];山西建筑;2011年24期
8 王家梁;马德军;李若亭;肖富君;;考虑弹性变形的渐开线直齿圆柱齿轮传动比分析[J];机械工程师;2011年09期
9 刘明;章青;徐康;范颖;;考虑损伤作用的岩体流固耦合分析[J];中国农村水利水电;2011年08期
10 刘颖;何章权;吴鹤翔;张新春;;分层递变梯度蜂窝材料的面内冲击性能[J];爆炸与冲击;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 易桂莲;隋允康;杜家政;;ABAQUS后处理二次开发在拱形板减振降噪分析中的应用[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
2 潘家军;王观琪;陈云;;基于ABAQUS的高混凝土面板堆石坝地震反应三维非线性分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
3 王永生;;基于ABAQUS的制丝生产线液压翻箱机优化设计[A];中国烟草学会2010年学术年会论文集[C];2010年
4 宋汶艳;祁顶春;;浅谈ABAQUS单元选择[A];第五届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2008年
5 王光周;苏飞;;电迁移作用下蠕变模型的ABAQUS实现[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
6 刘宇亭;唐益群;王建秀;杨坪;;基于ABAQUS的岩爆形成机理研究[A];上海防灾救灾研究所20周年庆典会议研究短文集[C];2009年
7 梁倬贤;韩大建;;Abaqus在钢管混凝土模拟中的运用综述[A];第十四届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2008年
8 刘博;;基于ABAQUS某车型钢板弹簧断裂失效分析及解决方案[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
9 戴澍;解德;;基于ABAQUS的海洋风电机组支撑结构波浪力分析[A];中国钢结构协会海洋钢结构分会2010年学术会议暨第六届理事会第三次会议论文集[C];2010年
10 沈志坚;李博;陈科;;基于ABAQUS的液压机工作台优化设计[A];2008年安徽省科协年会机械工程分年会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陆雪华 张益民;海盐改良铣刨机节约成本效率高[N];中国交通报;2010年
2 陈彦;铣刨机修复洪灾受损公路效率高[N];中国交通报;2011年
3 张辉;为铣刨机“延年益寿”[N];中国交通报;2011年
4 刘雪梅;陕建机股份铣刨机一鸣惊人[N];中国机电日报;2002年
5 本报实习生 谢书韵;国产设备铺就阅兵大道[N];中国质量报;2009年
6 潘春华;华晨华通沥青路面铣刨机市场走俏[N];中国工业报;2005年
7 本报记者 谭论;立足道路养护机械要做中国“维特根”[N];中国工业报;2005年
8 本报记者 于东;优化设计模型 CAXA三维实体设计在工程机械行业中的成功验证[N];机电商报;2008年
9 谢函 谢卫国;安吉夏季保养机械有“法”可循[N];中国交通报;2010年
10 魏彦坤 刘刚;当好筑路机械行业的排头兵[N];中国工业报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘双菊;桩—板不同连接方式沉降机理及在路基处理中的应用研究[D];天津大学;2008年
2 贾宪振;基于通用程序的水下爆炸及其对结构作用的数值模拟研究[D];南京理工大学;2008年
3 彭从文;岩体广义多层结构模型研究[D];浙江大学;2010年
4 程海江;轻型木结构房屋抗震性能研究[D];同济大学;2007年
5 寇东鹏;细观结构对多孔金属材料力学性能的影响及多目标优化设计[D];中国科学技术大学;2008年
6 周太全;桥梁构件局部热点应力分析及其疲劳损伤累积过程模拟[D];东南大学;2003年
7 张立明;考虑深开挖影响的超长桩荷载传递机理及沉降计算研究[D];天津大学;2012年
8 崔少东;岩石力学参数的时效性及非定常流变本构模型研究[D];北京交通大学;2010年
9 王晓强;基于内聚力模型的复合材料拉伸性能细观有限元分析[D];哈尔滨工程大学;2012年
10 陈永亮;广义协调平板壳元研究及其非线性分析[D];清华大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于海霞;钢纤维混凝土基本性能及市政构件应用试验研究[D];内蒙古工业大学;2006年
2 郑思顼;水下爆炸冲击波对船体结构的损伤研究[D];大连理工大学;2008年
3 栾心国;桩—网复合地基的沉降计算与有限元分析[D];大连理工大学;2007年
4 吴建强;巷道围岩应力测试若干问题的有限元分析[D];安徽理工大学;2008年
5 郑洪光;扣件式钢管脚手架稳定极限承载能力的有限元分析[D];烟台大学;2009年
6 张治国;轿车前部车身结构静态强度计算及动态分析[D];吉林大学;2005年
7 高晖;ABAQUS在软基固结过程分析中的应用研究[D];武汉理工大学;2006年
8 吕兆庆;地面超载作用下的基坑稳定性研究[D];中国地震局工程力学研究所;2006年
9 郝玉密;低频高载荷空气弹簧研究[D];南京航空航天大学;2007年
10 金希荣;FRP约束混凝土柱快速荷载下力学性能试验研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026