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傳統(tǒng)切削實(shí)驗(yàn)方法需反復(fù)制造物理樣機(jī)、更換刀具參數(shù)，單組實(shí)驗(yàn)成本可達(dá)數(shù)萬(wàn)元，且難以捕捉材料動(dòng)態(tài)失效等微觀機(jī)制；而基于有限元法的切削仿真技術(shù)可將研發(fā)周期縮短40%以上，某研究通過(guò)正交切削仿真與實(shí)驗(yàn)對(duì)比顯示，切削力誤差可控制在5%以內(nèi)，驗(yàn)證了其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)。

本課程講述了ABAQUS中的材料切削分析。由于材料在切削過(guò)程中不僅會(huì)受到切削作用力，還會(huì)因切削過(guò)程中產(chǎn)生的熱量而受到熱作用力，因而涉及到熱力耦合分析。本課程詳細(xì)講述了如何在ABAQUS中實(shí)現(xiàn)切削金屬材料所帶來(lái)的熱量或溫度變化，以及實(shí)現(xiàn)在切削作用下的熱力耦合分析，并詳細(xì)講述了在分析中所需要注意的問(wèn)題。

現(xiàn)有研究從不同維度推進(jìn)復(fù)合材料切削機(jī)理的認(rèn)知：任滿等學(xué)者聚焦SiCp/Al-Ti疊層界面的損傷演化機(jī)制，通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)界面過(guò)渡區(qū)（厚度約5-15μm）是裂紋萌生的薄弱環(huán)節(jié)；李炳林團(tuán)隊(duì)則致力于提升力-熱耦合模型精度，提出考慮顆粒-基體動(dòng)態(tài)相互作用的修正本構(gòu)方程，使切削溫度預(yù)測(cè)誤差降低至12%以內(nèi)；滕龍龍等系統(tǒng)梳理了多尺度仿真方法體系，指出分子動(dòng)力學(xué)（納米尺度）-離散元（介觀尺度）-有限元（宏觀尺度

復(fù)合材料結(jié)構(gòu)正逐漸在航空、航天、汽車、船舶上應(yīng)用開(kāi)來(lái)，而復(fù)合材料結(jié)構(gòu)當(dāng)與其它結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接時(shí)，就需要對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行切削或鉆孔。為了模擬復(fù)合材料的鉆孔或切削過(guò)程，本課程介紹了在ABAQUS中如何模擬復(fù)合材料層合板的鉆孔切削過(guò)程。同時(shí)由于鉆頭形狀太過(guò)復(fù)雜，導(dǎo)致切削鉆孔行為較為復(fù)雜，本課程介紹了如何在前處理過(guò)程中設(shè)置若干參數(shù)或技巧來(lái)避免計(jì)算的發(fā)散。

通過(guò)對(duì)一個(gè)材料切削案例演示說(shuō)明Ls-dyna做顯式力學(xué)和SPH粒子模型構(gòu)建的操作流程，包括前后處理、計(jì)算設(shè)置等。

定義刀片的工進(jìn)及旋轉(zhuǎn)，采用sph粒子方法，可模擬切削土壤、金屬、混凝土等材料。附件包含K文件，不同材料參數(shù)包。

本案例詳細(xì)講解了工程上常用的芳綸纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料切削損傷失效模擬，重點(diǎn)講解了模型部件的建模處理方法，芳綸纖維樹(shù)脂基復(fù)合材料的材料本構(gòu)參數(shù)設(shè)置、網(wǎng)格劃分技巧以及如何去調(diào)試模型的收斂性，在結(jié)果后處理中講解了模型的載荷、速度和加速度以及能量的轉(zhuǎn)化如何去分析，附件里提供模型源文件。

2D纖維增強(qiáng)復(fù)合材料切削

在航空航天、能源動(dòng)力等高端制造領(lǐng)域，難加工材料構(gòu)件的精密制造已成為制約裝備性能提升的關(guān)鍵瓶頸。以航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤、鈦合金薄壁構(gòu)件為典型代表，這類構(gòu)件通常要求在極端工況下保持結(jié)構(gòu)完整性與功能穩(wěn)定性，其制造過(guò)程面臨著材料切削性能與加工質(zhì)量控制的雙重挑戰(zhàn)。

ABAQUS三維細(xì)觀纖維增強(qiáng)復(fù)合材料切削模型帶最大應(yīng)力或者3Dhashin子程序，有需要聯(lián)系作者

本系列切削仿真視頻以軍工和刀具企業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景為切入點(diǎn)，包括了常見(jiàn)的車削、銑削和鉆削等工藝方式，同時(shí)凝聚了切削仿真中的失效、接觸以及網(wǎng)格等關(guān)鍵核心技術(shù)，在此基礎(chǔ)上又對(duì)顆粒復(fù)材以及薄壁件的切削仿真過(guò)程進(jìn)行了整體和局部的充分展示，相信能對(duì)高校和企業(yè)的切削工藝研發(fā)課題起到一定的促進(jìn)作用。