切削仿真軟件的比較：目前用于切削的軟件很多，如ABAQUS,LS-DYNA,DEFROM,ADVANTAGE,Marc等，ABAQUS的優(yōu)勢(shì)在于非線性處理能力強(qiáng)，有熱力耦合的直接分析步，可以對(duì)切削過(guò)程進(jìn)行較為準(zhǔn)確的仿真分析，目前國(guó)際上用的最多，而且由于ABAQUS可以利用子程序和python進(jìn)行很多定制的開(kāi)發(fā)，從而為問(wèn)題的解決提供了更好的條件。LS-DYNA也可以用于切削分析，但是其擅長(zhǎng)領(lǐng)域?qū)儆谂鲎驳人矐B(tài)動(dòng)力學(xué)分析，現(xiàn)在已經(jīng)納入ANSYS麾下，Marc也是一款具有很好非線性的軟件，但是切削仿真遠(yuǎn)沒(méi)有ABAQUS方便，而DEFORM在切削，軋制，滾壓等領(lǐng)域已經(jīng)建立起相對(duì)完善的仿真界面，但是整體上計(jì)算結(jié)果好像與實(shí)際有些差距，其在切削領(lǐng)域采用的仍為網(wǎng)格重畫方法。而ADVANTAGE在切削領(lǐng)域算是最專業(yè)的了，這款軟件建立了龐大的切削數(shù)據(jù)庫(kù)，而且具有完善的切削，銑削，鉆削等加工方法的仿真分析，缺點(diǎn)是材料數(shù)據(jù)庫(kù)如果和他的數(shù)據(jù)有差異，可能比較麻煩。軟件就介紹到這里，下面主要針對(duì)ABAQUS的非穩(wěn)態(tài)切削做一下簡(jiǎn)單的說(shuō)明，希望能為切削領(lǐng)域探索的各位達(dá)人一點(diǎn)啟示吧！

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此次切削分析，不再建立基于切屑，分離層和工件的模型，整個(gè)工件采用一個(gè)長(zhǎng)方形，而且不再采用ALE法則，本次切削采用拉格朗日準(zhǔn)則+失效準(zhǔn)則的方法建立切削仿真。下面就分為幾個(gè)部分分別介紹一下建模要點(diǎn)以及注意事項(xiàng)！ 

1.建模

建模過(guò)程其實(shí)沒(méi)什么說(shuō)的，就是一個(gè)工件，一個(gè)刀具，工件在這里就采用普通的長(zhǎng)方形，刀具為了考慮磨損的影響，設(shè)置了一定的磨損量。為了后面定義接觸和材料方便，在此采用網(wǎng)格劃分后的creat mesh part模型。

2.材料定義

雖然在此處沒(méi)有分離線的，但是這里在定義材料屬性的時(shí)候，應(yīng)該為其中一層網(wǎng)格定義失效準(zhǔn)則。材料定義都很簡(jiǎn)答，包括彈性模量，泊松比，熱膨脹系數(shù)，熱傳導(dǎo)率，比熱，密度等常規(guī)量，而且應(yīng)該基于JC 塑性流動(dòng)準(zhǔn)則，定義工件的塑性，至于內(nèi)部參數(shù)的具體含義，我在上個(gè)講座已經(jīng)闡述的比較清楚，在此不再多說(shuō)。本次仿真模擬采用的是shear damage，因?yàn)榍邢鞑牧鲜?2100，其JC damage當(dāng)然也可以采用，在此只是強(qiáng)調(diào)一種方法而已，而且shear damage是和基于一個(gè)實(shí)驗(yàn)和溫度相關(guān)的，從而使得結(jié)果的仿真更加符合實(shí)際。 

3.裝配

這個(gè)我想大家都會(huì)的，就是根據(jù)你的切削用量，確定工件和刀具的相對(duì)關(guān)系，然后調(diào)整刀具和工件就可以了。

4.設(shè)置分析步

這個(gè)大家應(yīng)該也不陌生，就是選擇動(dòng)態(tài)熱力耦合分析步就行了，當(dāng)然也可以采用絕熱分析，絕熱情況下更有利于鋸齒切屑的形成，但是由于本次仿真就是難加工材料，而且仿真容易產(chǎn)生鋸齒，為了更好模擬切屑的形成，本次采用熱力耦合分析步進(jìn)行切削仿真分析，在輸出步記住選擇所輸出的內(nèi)容，而且要注意一定勾選state一欄，因?yàn)樵诖宋覀儾捎玫氖抢窭嗜?失效準(zhǔn)則，設(shè)置這個(gè)能夠看到最終失效的網(wǎng)格。 

5.接觸的定義

在此接觸的定義是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，如果定義不當(dāng)，很容易出現(xiàn)問(wèn)題，為了更好地仿真切削過(guò)程，在此僅建立三個(gè)接觸關(guān)系，即后刀面與切削層和前刀面與切屑層（此處指可能產(chǎn)生切屑的層）以及切屑的自接觸，由于此處是整體建模，比基于分離線，切屑，工件的模型，大大簡(jiǎn)化了切削的接觸設(shè)置，而且仿真中發(fā)現(xiàn)切削過(guò)程的摩擦和刀具工件以及切屑之間的面?zhèn)鲗?dǎo)率對(duì)最終切屑的形成具有重要影響，因此本次仿真結(jié)合試驗(yàn)，采用摩擦系數(shù)0.35，并且后刀面和工件，前刀面和切屑均建立面面熱傳導(dǎo)率，而且根據(jù)文獻(xiàn)分別設(shè)置了相應(yīng)的熱流分配系數(shù)。 

6.施加約束和載荷

約束和載荷也沒(méi)什么，和上次講解差不多，就是限制工件下部和左邊的約束，然后給刀具施加一定的速度就行了，同時(shí)施加初始溫度場(chǎng)，有些人可能最終得不到溫度場(chǎng)的變化，有可能是你就沒(méi)有設(shè)置初始溫度場(chǎng)，或者你沒(méi)有設(shè)置好產(chǎn)熱途徑，而且在此注意單位制，如果你的單位制是mm，t，MPa的話，那么你施加的速度將是mm/s，所以要經(jīng)過(guò)換算的，而且如果你的速度感覺(jué)特別大，應(yīng)該采用幅值加載，在前一個(gè)講座中已經(jīng)講解非常清楚，在此不再多說(shuō)了！

7.劃分網(wǎng)格

劃分網(wǎng)格時(shí)注意雖然此處不設(shè)置分離線，但是我們?cè)谥虚g一層定義了失效準(zhǔn)則，所以對(duì)網(wǎng)格劃分有一定要求，可以采用標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)性網(wǎng)格劃分方法，而且從其中的切屑分離位置處向兩邊設(shè)置梯度種子，這樣可以保證分離層處具有足夠的網(wǎng)格密度，可以同時(shí)兼顧正確性和效率，對(duì)刀具可以設(shè)置較大的網(wǎng)格嗎，這樣可以保證運(yùn)算速度。

8.提交分析計(jì)算

這個(gè)更簡(jiǎn)單，只要會(huì)用軟件的應(yīng)該都會(huì)用這個(gè)，然后進(jìn)行相關(guān)的輸出就行了！在此，輸出一些結(jié)果如下所示！