ABAQUS銑削CEL仿真保姆級教程

一、創建仿真模型

  本教程采用abaqus中CEL(耦合的歐拉-拉格朗日)方法對鈦合金(Ti6AL4V)的銑削過程進行仿真,通過仿真結果可以提取刀具受力及溫度變化,并直觀的觀察到切屑的生成過程。模型建模均在ABAQUS CAE中完成,通過調整尺寸參數可方便的對模型進行修改。附件中會提供CAE源文件。

首先創建銑削刀具的模型,命名為Tool,并創建刀具的參考點。

ABAQUS銑削CEL仿真保姆級教程的圖1

  待切削工件采用歐拉類型進行建模,創建計算域并對其進行切分。

ABAQUS銑削CEL仿真保姆級教程的圖2

二、創建材料

銑削是一個高速動態的過程,需同時考慮應變、應變率及溫度對被切削材料的影響,因此工件采用J-C本構。分別創建工件和刀具材料,并賦予相應的部件

ABAQUS銑削CEL仿真保姆級教程的圖3

三、模型裝配 

完成刀具和工件Part的創建后,在Assembly模塊創建其實例并完成裝配,如圖5所示。

ABAQUS銑削CEL仿真保姆級教程的圖4

四、創建分析步

創建熱位移耦合分析步,分析時間根據切削距離與切削速度確定。然后,將刀具的參考點設置成set命名為RP-Tool,在歷史變量輸出反力與位移。

ABAQUS銑削CEL仿真保姆級教程的圖5

五、定義接觸

該實例中考慮熱效應,需設置接觸過程中摩擦生熱和接觸面之間的熱傳導屬性,其中熱傳導屬性設置為壓力的函數。如圖所示。此外,還需創建刀具參考點與刀具剛體約束。

ABAQUS銑削CEL仿真保姆級教程的圖6

六、邊界條件設置

設置刀具速度和轉速邊界條件

ABAQUS銑削CEL仿真保姆級教程的圖7

歐拉計算域需進行初始材料填充,1為初始有材料,0為初始無材料

ABAQUS銑削CEL仿真保姆級教程的圖8

刀具與工件設置初始溫度25℃(即認為環境溫度為25℃)

七、劃分網格并提交計算

刀具網格尺寸1mm,網格類型為C3D4T,工件網格尺寸1mm,網格類型為EC3D8RT。完成網格劃分后,創建任務提交計算。

八、計算結果?

ABAQUS銑削CEL仿真保姆級教程的圖9

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