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- 航空薄壁结构零件加工变形的有限元仿真
- 作者： 韩冰 来源： 天津大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空薄壁件 有限元模拟 拟动态仿真分析 铣削加工变形
- 描述： 薄壁结构零件的比强度高，可以有效减轻整体结构质量，因此被广泛应用在航空航天领域。但是在加工工艺方面，薄壁零件壁薄、相对刚度低、外形协调要求高、在切削力作用下极易产生加工变形，降低了加工精度及表面质量。整体结构件的加工变形是航空制造业面临的最突出问题之一，多年来一直制约着航空工业的发展，因此，对航空整体结构件加工变形的分析、预测具有重要意义和价值。本文采用有限元的数值模拟技术对航空薄壁件铣削加工变形进行了深入的研究。 本文以航空材料7075-T7451为研究对象，建立了完整的三维动态立铣加工有限元模型，分析、研究了有限元网格模型、材料本构关系、刀具-切屑之间摩擦的定义以及切屑分离准则等切削加工模拟的关键技术。基于此模型对铝合金的立铣过程进行了模拟仿真，分析得出了三个方向上铣削力的数值和变化规律，铣削过程中切屑的形成及其形貌以及切削区域的应力、应变分布。并通过对应铣削试验验证模型的有效性。 本文从提高计算效率出发，在保证有限元模型完整的模拟薄壁件的加工过程前提下，提出了“拟动态分析”的化简方法。并采用该方法对“一”字形薄壁结构零件的加工变形进行了分析研究，并且通过实验验证化简方法的有效性。 最后，文章在对薄壁结构零件的“拟动态仿真”基础上，通过分析航空整体薄壁结构件中的框体结构零件加工工艺，对零件的加工过程仿真模型进行了化简。从而实现对整体型航空薄壁结构零件加工过程的模拟仿真。预测零件的加工变形。