鋁合金整體結構件銑削加工殘余應力及變形研究
作者： 董兆偉 著
出版時間： 2015年版
內容簡介
在大型復雜結構零件加工中，殘余應力所導致的工件變形、工件加工過程中的變形規律制約了航空航天工業中大型薄壁結構件的進一步應用。董兆偉編著的這本《鋁合金整體結構件銑削加工殘余應力及變形研究》從實際工程應用出發，結合有限元仿真分析和加工實驗驗證，為面向制造大型整體結構件的設計與加工工藝的優化提供了理論依據。
《鋁合金整體結構件銑削加工殘余應力及變形研究》主要建立了二維正交金屬切削和四齒銑刀銑削的有限元分析模型，對不同的切削參數進行了切削加工的仿真，得到切削參數對殘余應力的影響規律；采用動態應變測量技術，對毛坯殘余應力引起的加工變形過程進行分析，得到殘余應力的三維分布規律：開展了銑削加工過程及變形的三維仿真和實驗對比研究，得到了單面結構和雙面對稱結構加工變形的定量規律?！朵X合金整體結構件銑削加工殘余應力及變形研究》既可作為航空航天工程材料加工技術專業的技術人員的參考書，也可作為高等院校理工類專業的研究生的教材和參考書。
目錄
第1章 緒論
1.1 大型鋁合金整體薄壁結構件加工現狀
1.1.1 鋁合金在航空業的應用情況
1.1.2 大型鋁合金整體薄壁結構件發展趨勢
1.1.3 大型鋁合金整體薄壁結構件加工面臨的問題
1.2 本書主要內容
第2章 國內外相關研究綜述
2.1 整體薄壁結構件加工變形工藝研究
2.1.1 零件加工變形機理
2.1.2 整體薄壁結構件加工變形影響因素
2.1.3 減小薄壁結構件加工變形的工藝措施
2.2 對殘余應力的相關分析結論
2.3 殘余應力的測量方法
2.3.1 殘余應力的測量方法概述
2.3.2 無損法檢測殘余應力
2.3.3 有損法檢測殘余應力
2.4 相關理論模型與研究方法
2.4.1 金屬切削理論模型
2.4.2 金屬切削過程中的有限元方法
2.5 已有研究方法和結果的主要不足之處
小結
第3章 殘余應力有限元分析理論基礎
3.1 殘余應力概述
3.1.1 殘余應力的定義和分類
3.1.2 殘余應力產生的機理
3.1.3 殘余應力的消除
3.1.4 殘余應力對零件的影響
3.1.5 切削加工產生殘余應力的原因
3.2 彈塑性力學基礎理論
3.3 材料非線性問題的有限元方法
3.3.1 增量切線剛度法
3.3.2 增量初應力法
3.3.3 增量初應變法
3.4 有限元分析軟件MSC.Marc及非線性問題求解方法
小結
第4章 二維正交切削加工殘余應力有限元分析
4.1 金屬切削變形區的劃分
4.2 有限元二維切削模型的建立
4.2.1 二維正交切削有限元模型
4.2.2 工件材料的特性
4.2.3 網格重劃分與切屑分離準則
4.2.4 刀具與工件的接觸摩擦
4.2.5 切削加工熱傳導
4.3 切削加工過程的仿真研究
4.4 切削加工的仿真結果分析
4.4.1 不同切削速度下的仿真結果分析
4.4.2 不同刀具前角下的仿真結果分析
4.4.3 不同刀刃鈍圓半徑下的仿真結果分析
4.4.4 兩次走刀加工仿真結果分析
4.5 四齒銑刀銑削模型的仿真
4.5.1 四齒銑刀銑削模型的建立
4.5.2 仿真結果分析
小結
第5章 鋁合金預拉伸板殘余應力的檢測研究
5.1 殘余應力測量方法的選擇
5.2 逐層切削法測量預拉伸板內的殘余應力
5.2.1 逐層切削法的理論基礎
5.2.2 實驗設備
5.2.3 測試試件
5.2.4 實驗步驟
5.2.5 實驗分析與結論
小結
第6章 殘余應力對框類零件銑削加工變形規律的影響研究
6.1 大型整體結構框類零件加工變形問題
6.2 殘余應力釋放引起工件加工變形的有限元仿真分析
6.2.1 分層銑削加工有限元模型描述
6.2.2 有限元分析模型的建立
6.2.3 模型初始殘余應力的施加
6.2.4 約束的轉換與材料去除
6.2.5 有限元仿真結果
6.3 殘余應力釋放引起工件加工變形的實驗分析
6.4 結果分析與比較
小結
第7章 工件結構對加工變形的影響研究
7.1 工件結構對加工變形影響的仿真分析
7.1.1 工件分析模型的建立
7.1.2 仿真結果
7.2 工件結構對加工變形影響的實驗驗證
7.2.1 實驗準備
7.2.2 測量結果
7.3 工件在毛坯中的位置對加工變形的影響
小結
本書結論與展望
參考文獻
