ABAQUS有限元模拟在钛合金切削加工中的应用研究

ABAQUS切削模拟 本文主要介绍了使用ABAQUS进行切削模拟的数值模拟，分析切削过程的切削力。ABAQUS是Finite Element Analysis（有限元分析）软件，可以对复杂的物理问题进行模拟和分析。 文章首先介绍了钛合金的重要性和应用领域，钛合金具有高强度、高热强度和耐腐蚀等特点，但其切削加工性差，限制了其推广和使用。因此，高速切削技术的发展和有限元计算在切削加工中的应用变得越来越重要。 在有限元模拟中，材料的本构关系模型是关键的参数，但由于材料变形特性的复杂性，有限元模拟所采用理论本构模型与材料的实际模型存在差距，影响了模拟精度的提高。因此，研究较为精确的材料本构关系模型变得非常重要。 本文采用分离式SHPB（splithopkinsonpressurebar）实验装置测试了TC4钛合金的动态力学性能数据，并通过遗传算法优化Johnson-Cook（JC）方程中的各系数，得到了能描述较高温度和较宽应变率范围的TC4钛合金的本构模型。然后，将该本构模型输入到有限元模拟软件中，对高速正交切削圆筒型钛合金件进行成功模拟，并将切削力以及切屑形态的模拟结果和实验结果进行了对比。 研究结果表明，高速切削加工钛合金具有重要的理论和工程指导意义，可以为钛合金的应用和加工提供重要的理论依据和指导。 本文的贡献在于： 1. 提出了基于ABAQUS的切削模拟方法，能够对切削过程的切削力进行精确的模拟和分析。 2. 开发了一种新的材料本构关系模型，能够描述较高温度和较宽应变率范围的TC4钛合金的动态力学性能。 3. 结果表明，高速切削加工钛合金具有重要的理论和工程指导意义，可以为钛合金的应用和加工提供重要的理论依据和指导。 本文的研究结果可以为钛合金的应用和加工提供重要的理论依据和指导，并且为ABAQUS在切削模拟中的应用提供了新的思路和方法。