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机械科学与技术2024年第09期:微织构刀具切削CFRP的织构参数优化研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:程耀天;张旭;谢朝雨;

单位:上海工程技术大学机械与汽车工程学院;

摘要:碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)在加工时易出现切削力及面下损伤深度过大现象,为改善CFRP加工性能,创建了基于二维Hashin准则的宏观连续动态切削CFRP有限元模型,通过引入沟槽形微织构刀具以降低切削力及面下损伤深度。基于响应面法(RSM)建立了29组四因素三水平切削实验,拟合了面下损伤深度关于4个织构参数(织构到切削刃的距离T,织构宽度W,织构间距s和织构深度d)的二次多项回归方程,分析了各因素对面下损伤深度的影响。结果表明:不同参数的微织构刀具切削CFRP产生的切削力及面下损伤深度均小于无织构刀具,各织构参数对面下损伤深度影响程度依次为W,d,s,T,在T=10μm,W=30μm,s=20μm,d=10μm时切削力及面下损伤深度达到最小。

关键词:有限元仿真;;CFRP;;织构参数;;面下损伤深度;;RSM

基金资助:国家自然科学基金项目(51775328)