华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2016, Vol. 44 ›› Issue (3): 8-15.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2016.03.002
蒋宏婉1 何林1,2† 樊淋1 赵先锋1 占刚1
JIANG Hong-wan1 HE Lin1,2 FAN Lin1 ZHAO Xian-feng1 ZHAN Gang1
摘要: 破损是刀具失效的重要形式之一,传统的刀具破损分析主要是通过切削试验进行,不仅成本高且周期长. 文中基于 Peridynamic(PD)理论——近场动力学理论,重点研究硬质合金刀具车削 42CrMo 大直径石油管道过程中刀片主切刃的近域微观破损问题. 首先对该切削过程进行有限元仿真分析,从中提取刀具所受载荷;然后根据 PD 理论,在Visual Studio 环境下采用 C 语言编写近场动力学建模和分析程序,结合 Matlab 图像处理单元,实现了刀具主切刃近域材料微观破损过程的数值分析,包括裂纹萌生的起始位置、材料质点不同方向的位移趋势、裂纹的扩展趋势等. 结果表明,基于 PD 理论的硬质合金刀具微观破损数值分析方法能够揭示该刀具主切刃近域材料的微观破损机理和破损扩展过程,给定工况下的刀具微观破损主要由冲击载荷引起的与前刀面法向呈一定夹角的微裂纹所导致,并有向里层材料非连续扩展的趋势.
中图分类号: