基于物质点法的相变及热传导等多因素影响下的高速切削数值模拟

来源 :北京力学会第二十二届学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:SANDWICHSZHANG
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  在现代先进制造工艺过程中,高速切削占据着非常重要的地位。在高速切削过程中涉及到高应变率、高速、大弹塑性变形、高温差、高热传导以及复杂的相变过程,所以对于高速切削的力学过程很难进行精确的解析计算。在使用有限元法数值模拟高速切削的过程中,往往遇到网格畸变导致计算中断的问题。继而无网格法得到了人们的进一步重视。物质点MPM(Material Point Method)法作为质点类无网格法的一种,由于其背景规则网格不存在网格畸变问题,所以非常适合于数值模拟计算高应变率、高速、大弹塑性变形等数值模型,非常适合模拟计算高速切削问题。本文利用物质点(MPM)算法,考虑到刚柔体接触算法、热传导算法、材料相变算法、热塑性材料计算算法以及修正的Johnson-Cook 热粘塑性本构模型对高速切削过程进行数值模拟。对高速切削在相变情况下的计算结果和实验进行有效的对比,对以后进行的高速切削数值模拟有重要的参考价值。
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