基于SPH算法的磨粒冲击工件表面过程数值模拟

摘要：

以Johnson-Holmquist ceramic脆性材料本构模型为基础,借助光滑质点流体动力学方法,实现对旋转超声加工中脆性材料内部裂纹形成及扩展过程的数值模拟.仿真结果表明,冲击裂纹的产生对减小亚表层裂纹扩展深度有利；冲击裂纹形成及扩展主要取决于磨粒冲击作用产生的拉应力大小.通过对磨粒垂向切削力研究发现,冲击裂纹及亚表层裂纹产生有利于减小磨粒垂向切削力；材料局部崩碎现象出现是切削力在较大范围内波动的主要原因.通过与Conway刻划实验结果进行对比发现,裂纹扩展方向模拟值与实验值基本相符,验证利用SPH方法对脆性材料切削加工过程中裂纹形成及扩展过程进行数值仿真的可行性.

关键词：旋转超声加工(RUM)、SPH、Johnson-Holmquist ceramic(JH-2)、脆性材料、裂纹

所属期刊栏目：32

分类号：TG663

资助基金：航空科学基金资助项目20111677008

在线出版日期：2013-06-09（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：169-174