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- 航空框类整体结构件铣削加工变形的数值模拟与实验研究
- 作者： 吴红兵 来源： 浙江大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 加工变形预测 框 斜角切削 薄壁件 热力耦合 有限元模拟 切削载荷 航空整体结构件 铝合金 接力计算
- 描述： 整体结构件数控加工变形是航空制造业面临的最突出问题之一,多年来一直困扰航空工业。研究影响整体结构件加工变形的因素及减小或抑制零件加工变形的工艺方法,对航空整体结构件数控加工变形预测及控制具有重要的意义和价值。本文在阐述航空整体结构件国内外研究现状的基础上,通过理论分析、有限元计算及实验研究相结合的方法,从三维切削机理,薄壁件变形及整体结构件数值模拟关键技术入手,对航空整体结构件的铣削加工变形进行了深入的研究。深入研究了金属的三维切削加工机理,并采用三维斜角切削有限元模型对航空铝合金已加工表面残余应力的分布规律进行了模拟研究。另外采用更接近真实铣削过程的三维螺旋刃刀具有限元模型对航空铝合金7050-T7451铣削机理进行了数值模拟,研究了切削过程中的各种物理现象。并分析了切削力及切削温度的变化规律。在阐述航空薄壁件加工变形的相关理论基础上,深入研究了薄壁件切削加工模拟的若干关键技术,建立了适合薄壁件加工的三维螺旋刃刀具有限元模型及带悬壁板结构的薄壁工件有限元模型。利用该模型对航空铝合金7050-T7451进行了加工变形模拟,分析了切削过程中的切削力与让刀量的关系。为航空整体结构件局部变形(侧...
- 航空整体结构件切削加工过程的数值模拟与实验研究
- 作者： 成群林 来源： 浙江大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 材料模型 加工变形预测 正交切削 斜角切削 分析步 热力耦合 有限元模拟 切削载荷 航空整体结构件 接力计算
- 描述： 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，多年来一直困扰航空工业。为了有效减小或抑制零件加工变形，对航空整体结构件数控加工变形进行预测具有重要的意义和价值。本文在阐述航空整体结构件国内外加工研究现状的基础上，通过理论分析、有限元数值计算以及实验研究相结合的方法，从金属切削原理入手，对航空整体结构件的铣削加工变形预测进行了较为深入的研究。 基于高温拉伸实验和高速压缩实验，对航空铝合金材料7050-T7451静、动态力学性能进行了研究，得到了材料的弹性模量、屈服极限、强度极限，建立了材料本构关系模型。 通过研究金属切削加工模拟的若干关键技术，建立了铝合金7050-T7451二维正交(直角)切削加工和三维螺旋齿斜角切削加工的有限元模型。利用直角切削力和斜角切削力实验对该有限元模型进行了验证。进而，利用该模型对铝合金材料进行了切削加工模拟，分析了切削过程中的应力、应变、温度等物理量。分析了切屑形成过程，模拟得到了切削力。基于三维螺旋齿斜角切削加工模拟结果，得到了整体结构件铣削加工模拟所施加的切削力载荷。 从提高有限元计算效率角度出发，提出了铣削加工模拟“分析...
- 航空整体结构件加工过程的数值仿真
- 作者： 董辉跃 来源： 浙江大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 有限元模型 装夹 整体结构件 动态切削载荷 切屑成形 残余应力 双刃切削 淬火 加工变形 斜角切削 预拉伸 势力耦合 接力计算
- 描述： 整体结构件的加工变形是困扰航空制造业的难题，许多变形大的整体结构件不得不增加校形工序。而校形工艺又比较“野蛮”化，时常有校裂报废现象，耽误了型号工程，经济损失巨大。本文在阐述整体结构件的国内外加工现状、产生变形原因的基础上，利用数值模拟分析、试验验证的手段研究了航空整体结构件加工过程中的各个阶段，包括毛坯的淬火、淬火残余应力的拉伸消除、切削过程机理和整体结构件的加工过程。 材料去除导致毛坯中的残余应力重新分布是引起加工变形的重要因素。为了得到整体结构件毛坯的初始状态，采用准耦合法对航空铝合金7075进行了淬火模拟，研究了该过程中温度的变化和残余应力的分布规律。进而，在忽略切削载荷的假设条件下对含有淬火残余应力的毛坯进行材料去除模拟。试验证明，模拟产生的比例件的变形与实际加工的比例件的变形非常近似，从而证明了毛坯的初始残余应力是引起整体结构件加工变形的主要因素，同时验证了准耦合淬火法的有效性。 通过淬火可以获得高强度、高韧性的铝合金，同时淬火后分布于毛坯中的残余应力幅值很大。为了消除毛坯的淬火残余应力，必须进行拉伸。所以在获得淬火毛坯的基础上，又进行了毛坯拉伸消除残余应力的数值模拟与分析...