工艺参数对碳纤维复合材料切削过程亚表面损伤影响的数值建模

摘要：

针对碳纤维复合材料(CFRP)切削加工过程中形成的亚表面损伤问题,基于Hashin失效准则,建立了CFRP切削加工宏观动态仿真模型.通过正交试验和方差分析研究材料自身纤维方向及工艺参数(刀具前角、切削深度和刀尖半径)对工件亚表面损伤的影响规律.仿真结果表明:影响亚表面损伤深度Dm的因素主次顺序为纤维方向＞刀尖半径＞切削深度＞刀具前角;纤维方向和刀具前角的交互作用对亚表面损伤具有显著影响,贡献率分别为48.12％和10.86％.亚表面损伤沿着切削方向扩展,并且分布方向大体上与纤维方向一致;随着纤维角度的增加,亚表面损伤深度Dm先增大后减小.研究结果可为进一步了解CFRP的切削机理提供可靠的借鉴.

关键词：碳纤维复合材料、亚表面损伤、方差分析、切削仿真、纤维方向

所属期刊栏目：46

分类号：TB332;V258(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51375094;清华大学摩擦学国家重点实验室开放基金资助项目SKLTKF13B02;福建省自然科学基金资助项目2015J01195;福州市科技局资助项目2014-G-74

在线出版日期：2017-07-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：13-18