基于熱力耦合理論表面粗糙度形成機理的研究.pdf

1、金屬切削過程是一個復雜的動態(tài)非線性過程，涉及到彈性力學、塑性力學、熱力學和摩擦學等。提高零件表面質(zhì)量是金屬切削加工的重要目標，而以表面粗糙度為指標來衡量金屬切削加工工件表面質(zhì)量是研究金屬切削機理的重要內(nèi)容之一。表面粗糙度在很大程度上影響著零件的使用性能，特別是接觸剛度、配合性質(zhì)、耐磨性、耐腐蝕性和抗疲勞等特性。分析表面粗糙度形成機理、建立有效的力學模型對提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本具有重大的理論意義和應用價值。
　　本文采用熱-彈塑

2、性力學、摩擦磨損學和有限元方法學等多學科交叉分析的手段，采用理論分析形成機理、有限元模擬切削過程和力學建模的方法，從金屬切削原理和熱-力耦合的角度入手，對金屬切削加工工件表面粗糙度進行了較深入的理論研究和有限元模擬，基于分子-機械摩擦理論建立了表面粗糙度的力學模型。本文的工作對于研究熱-力耦合作用對已加工表面粗糙度的影響規(guī)律有重要的指導意義，為提高工件表面質(zhì)量提供了可靠的依據(jù)。
　　從幾何和微觀形貌觀察的角度分析了表面粗糙度的形成

3、機理，提出了影響表面粗糙度的四大因素，對工件表面的受力和傳熱進行了熱-力耦合分析，構(gòu)建了熱-彈塑性區(qū)的應力-應變本構(gòu)關(guān)系，用以指導切削加工的有限元模擬；通過Deform軟件對金屬切削過程進行有限元模擬，研究了切削區(qū)的應力場、溫度場分布規(guī)律，驗證了金屬切削區(qū)的不均勻、非線性熱-力耦合場，為熱-力耦合現(xiàn)象對表面粗糙度的影響提供量化依據(jù)。結(jié)合基于熱-力耦合理論的有限元模擬結(jié)果，運用分子-機械摩擦理論學說建立了表面粗糙度的力學模型，并得到了進給