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本案例適合哪些人學習：1、學習型仿真工程師2、理工科院校學生3、與切削工藝相關的工程師你會得到什么：1、掌握三維模型的繪制2、掌握熱結構耦合顯示動力學分析相關的材料參數設置3、理解動力學分析步的建立4、學習切削相關的相互關系的設置5、了解顯示動力學網格的劃分6、學習結果后處理的查看與對比案例介紹：所使用軟件為ABAQUS2018

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令切削寬度ae＝1mm，最小切削力F 和最低切削溫度T 為響應量[6]。根據正交試驗表選擇原則，采用L16正交表，試驗安排及結果見表6。表5　正交因素與水平表6　正交試驗結果3.2 有限元模擬結果分析針對正交試驗結果采用極差R 法分析，極差是指各水平指標對應的最大值與最小值之差。

令切削寬度ae＝1mm，最小切削力F 和最低切削溫度T 為響應量[6]。根據正交試驗表選擇原則，采用L16正交表，試驗安排及結果見表6。表5　正交因素與水平表6　正交試驗結果3.2 有限元模擬結果分析針對正交試驗結果采用極差R 法分析，極差是指各水平指標對應的最大值與最小值之差。

課程以典型切削工況為對象，系統講解從幾何建模、材料定義、網格劃分到載荷施加及結果分析的全流程操作，旨在使學員掌握：? 三維切削模型的簡化與參數化建模方法? 切削過程中材料本構關系與失效準則的工程應用? 網格自適應技術在大變形切削仿真中的優化策略? 切削力、溫度場及切屑形態等關鍵物理量的提取與分析方法2、 幾何模型與材料參數（1） 模型構建：本教學中涉及的部件模型均通過

[2]02 全過程仿真流程 用戶可使用神工坊高性能仿真平臺進行刀具切削全過程仿真，通過web端即可享受“PC式高性能體驗”，使用超算硬件資源和海量軟件資源開展仿真工作，高效快速地進行研究。 以下仿真過程針對刀具切削過程中變形與摩擦集中的區域。一、使用「圖形應用」進行前處理 為了使仿真研究的針對性更強，有限元分析效率更高，故將正交切削模型進行簡化。

有限元仿真模型的可靠性和有效性很大程度取決于仿真方法、本構模型、摩擦模型和損傷模型對網格單元、材料的動態力學行為、刀具-切屑-工件接觸過程和切屑的形成機制描述的準確性。建立更符合真實切削情況的有限元仿真模型，可以為優化切削過程變量和工藝參數提供參考。因此，針對不同材料和加工方式，對宏觀和微觀過程變量和材料去除機制預測的有限元仿真進展進行了綜述，如圖1所示。

（1）建立幾何模型 在軟件中設置仿真切削工件的幾何形狀，包括直徑、長度和厚度等。（2）網格劃分 可采用任意拉格朗日歐拉法在工件內部進行網格劃分，使網格在求解過程中能隨著設置的參數進行適當的調整，避免出現嚴重的畸變。任意拉格朗日歐拉法非常適合模擬切削加工，被普遍應用于模擬切削的研究中。

此外，Cohesive單元的剛度退化過程可平滑模擬裂紋擴展的能量耗散，解決了傳統有限元模擬中裂紋擴展時的網格畸變與計算不收斂問題，提升了切削力、裂紋擴展長度等關鍵參數的計算精度。從工程適用性角度考量，該方法可直接服務于巖石切削工藝優化。在石油工程鉆井、礦山機械切削等實際場景中，巖石內部存在天然微裂紋與缺陷，多裂紋擴展直接影響切削效率與刀具磨損。

形狀規則，創建六面體網格，為節約計算時間，利用分割工具與局部種子撒點工具將可能被切削位置網格劃分細密一些，并將這部分網格創建出一個結點集。

當執行X/Y/Z方向的正交對齊切削時，若檢測到幾何容差逼近臨界值，程序向纖維軸向注入極小幅度的方向偏移。該偏移量低于網格特征尺寸，對力學行為的影響可忽略，但能夠打破幾何引擎的平行死鎖狀態，使布爾運算順利完成。 圖 4. 四面體網格劃分效果：左圖為纖維絲，右圖為單胞四、插件使用方法4.1.

2.切削中鉆頭和巖石發生穿透？在切削仿真中鉆頭和巖石間的接觸壓力、接觸剛度和許用穿透量之間的平衡被打破。可以細化接觸區域網格; 修改接觸剛度;用軟接觸代替硬接觸3.仿真中的求解不穩定性問題？由于abaqus explicit的接觸算法對接觸面的類型有較嚴格的限制,而切削仿真又是一個高度非線性求解過程，這些都會導致求解的不穩定。

如圖所示為巖石單刀線性切削模型示意圖。將切削刀具視為剛體，巖石材料剖分為6000個單元，巖石采用平面應變四節點雙線性減縮積分單元(CPE4R)，且將被切削部分的巖石進行網格細化，保證精度的同時提高計算效率。