旋转超声加工中磨粒冲击作用的仿真分析

作者：吕东喜; 王洪祥; 唐永健; 黄燕华; 张海军

来源：哈尔滨工业大学学报, 2013, (03): 50-55.

• 旋转超声加工(RUM)
• 光滑质点流体力学(SPH)
• 脆性材料
• 裂纹 rotary ultrasonic machining(RUM)
• smooth particle hydrodynamics(SPH)
• brittle material
• crack

在对单个磨粒进行动力学分析的基础上,定义了评价超声冲击作用大小的量纲一的参数K.采用光滑质点流体动力学(SPH)有限元分析方法,研究了旋转超声加工过程中磨粒的超声冲击作用对材料内部裂纹形成及扩展的影响.仿真结果表明:随着K值的增大,斜向裂纹的倾角减小,扩展深度逐渐降低,磨粒的超声冲击作用是裂纹形成及扩展的主要原因;在切削过程中,随着切削深度的增加,切削力逐渐增大;但是当裂纹产生以后垂向冲击力急剧减小,而横向冲击力变化不大;加工中碎屑的崩碎使磨粒对工件材料具有局部微冲击作用,导致两个方向的切削力都在相对较大范围内波动.

• 单位
  哈尔滨工业大学; 中国工程物理研究院激光聚变研究中心