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內容簡介

《金屬切削過程有限元仿真技術》開展瞭金屬切削過程有限元仿真技術的研究，旨在推進該技術在金屬切削過程研究中的應用。《金屬切削過程有限元仿真技術》首先闡述瞭切削過程基礎理論，綜述瞭切削過程有限元仿真技術的國內外研究現狀和發展趨勢；然後介紹瞭切削過程有限元仿真關鍵技術，並基於Abaqus對典型仿真案例進行瞭詳細介紹；在此基礎上，對金屬車削和銑削過程進行瞭仿真分析，並探討瞭刀具磨損仿真和切削過程控製仿真；最後對不同仿真軟件的研究結果進行瞭特性對比。《金屬切削過程有限元仿真技術》成果豐富瞭金屬切削機理的研究手段。

目錄

目錄
序言
前言
第1章 金屬切削過程基本規律及研究方法 1
1.1 切削運動和切削用量 1
1.2 切削變形區 2
1.3 切屑的形成 3
1.3.1 切屑的形成過程 3
1.3.2 切屑的類型 4
1.3.3 研究切屑的方法 5
1.4 切削力 6
1.4.1 切削力的來源 7
1.4.2 影響切削力大小的主要因素 7
1.4.3 切削力的研究方法 8
1.5 切削熱和切削溫度 9
1.5.1 切削熱的産生和傳齣 10
1.5.2 影響切削溫度的主要因素 10
1.5.3 切削熱和切削溫度的研究方法 11
1.6 已加工錶麵質量 12
1.6.1 已加工錶麵粗糙度 13
1.6.2 錶層材質變化 14
1.6.3 已加工錶麵質量的研究方法 15
1.7 本章小結 16
參考文獻 16
第2章 金屬切削過程有限元仿真技術 18
2.1 有限元法的基本思想 18
2.2 有限元法的一般分析流程 18
2.3 有限元分析的基本步驟 23
2.4 有限元分析的基本假設 23
2.5 有限元分析計算成本估計和結果評價 25
2.6 有限元技術在金屬切削研究中的應用 26
2.6.1 金屬切削研究中常用的有限元分析軟件 26
2.6.2 有限元仿真技術在金屬切削過程中的應用 28
2.7 本章小結 30
參考文獻 30
第3章 基於Abaqus的金屬切削過程有限元仿真 32
3.1 前處理 32
3.1.1 部件模塊 34
3.1.2 屬性模塊 37
3.1.3 裝配模塊 40
3.1.4 分析步模塊 41
3.1.5 相互作用模塊 42
3.1.6 載荷模塊 43
3.1.7 網格模塊 44
3.2 模型的提交與運算和後處理 46
3.2.1 模型的提交與運算 46
3.2.2 後處理 48
3.3 基於Abaqus的金屬切削過程仿真應用實例 49
3.3.1 Module：Part（部件） 50
3.3.2 Module：Property（創建材料屬性） 52
3.3.3 Module：Assembly（裝配） 58
3.3.4 Module：Step（分析步） 59
3.3.5 Module：Mesh（網格） 61
3.3.6 Module：Interaction（接觸） 64
3.3.7 Module：Load（載荷） 68
3.3.8 Module：Job（作業） 69
3.3.9 Module：Visualization（後處理） 70
3.4 本章小結 74
參考文獻 75
第4章 金屬切削加工仿真常用的本構模型 76
4.1 切削過程金屬變形分析 76
4.1.1 切削金屬材料變形的物理性質 76
4.1.2 切削過程中材料的塑性變形 78
4.2 彈塑性材料本構模型 79
4.2.1 冪函數形式的本構方程 79
4.2.2 Johnson-Cook本構方程 80
4.2.3 Zerilli-Armstrong本構方程 80
4.2.4 Bodner-Parton本構方程 81
4.2.5 常用本構模型的應用和對比 81
4.3 Johnson-Cook本構方程參數及其求解過程 81
4.4 淬硬鋼準靜態壓縮試驗 86
4.4.1 Cr12MoV模具鋼的材料屬性 86
4.4.2 試驗設備選擇和試驗試樣的製備 87
4.4.3 準靜態壓縮試驗結果分析 88
4.5 Cr12MoV模具鋼的動態力學性能試驗 88
4.5.1 霍普金森壓杆試驗原理 89
4.5.2 霍普金森壓杆試驗 89
4.5.3 霍普金森壓杆試驗結果 91
4.6 Johnson-Cook本構模型係數敏感性仿真分析 93
4.7 材料本構參數對鋸齒形切屑形成影響的仿真分析 96
4.7.1 鋸齒形切屑的錶徵 96
4.7.2 材料本構參數的仿真分析 99
4.8 本章小結 101
參考文獻 101
第5章 Abaqus網格及接觸摩擦處理技術 103
5.1 網格劃分技術 103
5.1.1 網格種子 103
5.1.2 網格單元 105
5.1.3 網格劃分技術分類及舉例 112
5.1.4 網格劃分問題處理 114
5.2 接觸屬性設置技術 116
5.2.1 定義接觸麵 116
5.2.2 設置接觸對 118
5.3 接觸屬性 120
5.3.1 切嚮接觸 121
5.3.2 法嚮接觸 122
5.3.3 熱傳遞 122
5.3.4 熱生成 122
5.4 剛體約束 123
5.5 本章小結 124
參考文獻 124
第6章 基於Abaqus的穩態切削過程仿真 125
6.1 二維穩態切削過程仿真 125
6.1.1 仿真模型的轉化 125
6.1.2 有限元仿真模型的建立 125
6.1.3 切屑的形成過程 127
6.1.4 應力場分析 128
6.1.5 切削溫度分析 128
6.1.6 不同刀具參數對切削力的影響分析 129
6.1.7 仿真結果驗證 131
6.2 三維穩態切削過程仿真 132
6.2.1 有限元仿真模型的建立 133
6.2.2 切屑的形成過程 133
6.2.3 切削力分析 134
6.2.4 切削溫度分析 134
6.2.5 仿真結果驗證 135
6.3 本章小結 136
參考文獻 136
第7章 基於Abaqus的非穩態切削過程仿真 138
7.1 非穩態切削仿真實現手段 138
7.1.1 Abaqus/Explicit顯式算法 138
7.1.2 動態分析程序設置 138
7.1.3 穩定性限製 139
7.1.4 Abaqus/Explicit中的單元失效模擬 139
7.1.5 有限元模型的質量放大 140
7.1.6 準靜態分析過程中的質量放大 141
7.2 二維非穩態切削過程仿真 143
7.2.1 有限元仿真模型的建立 143
7.2.2 切屑的形成過程 144
7.2.3 不同刃口對切削力的影響分析 144
7.2.4 不同刃口對切削溫度的影響分析 145
7.2.5 不同刃口對已加工錶麵殘餘應力影響分析 146
7.2.6 仿真結果驗證 147
7.3 非穩態切削過程三維有限元仿真 147
7.3.1 有限元仿真模型的建立 148
7.3.2 切屑的形成過程 148
7.3.3 鋸齒形切屑形成過程的溫度場分析 149
7.3.4 切削力的曆程輸齣 149
7.4 本章小結 150
參考文獻 150
第8章 基於Abaqus 的三維銑削過程仿真 151
8.1 建立成形銑刀幾何模型 151
8.2 建立有限元仿真模型 151
8.2.1 材料及刀具特性 151
8.2.2 有限元仿真模型建立的過程 152
8.3 切屑的形成過程 162
8.4 銑刀結構對銑削力的影響 163
8.4.1 銑刀齒數對銑削力的影響 163
8.4.2 銑刀螺鏇綫鏇嚮對銑削力的影響 165
8.4.3 銑刀等齒距與不等齒距對銑削力的影響 166
8.5 銑削試驗與結果分析 167
8.5.1 試驗條件 167
8.5.2 單因素試驗設計 168
8.5.3 銑刀齒數對銑削力及振動的影響 169
8.5.4 銑刀螺鏇綫鏇嚮對銑削力及振動的影響 170
8.5.5 銑刀等齒距與不等齒距對銑削力及振動的影響 171
8.6 有限元仿真結果精度的驗證 173
8.7 本章小結 174
參考文獻 174
第9章 切削過程刀具磨損的有限元仿真 176
9.1 刀具磨損形式 176
9.1.1 正常磨損 176
9.1.2 非正常磨損 177
9.2 刀具磨損過程 177
9.2.1 初期磨損 178
9.2.2 正常磨損 178
9.2.3 劇烈磨損 178
9.3 刀具磨損研究 179
9.3.1 PCBN刀具磨損機理研究 179
9.3.2 切削條件對刀具磨損影響的研究 182
9.3.3 刀具磨損對切削過程影響的研究 184
9.4 刀具磨損的預測 189
9.4.1 刀具磨損率模型的選擇 190
9.4.2 基於有限元法刀具磨損計算程序設計 191
9.4.3 計算前、後刀麵節點位移 197
9.4.4 更新刀具幾何形狀 199
9.5 本章小結 199
參考文獻 200
第10章 基於Abaqus的參數化建模及切削工藝優化 201
10.1 Abaqus的二次開發簡介 201
10.1.1 Abaqus二次開發語言及途徑 203
10.1.2 Python語言在Abaqus 中的應用 203
10.2 切削過程有限元參數化建模 206
10.2.1 參數化技術概述 206
10.2.2 自定製切削參數化界麵的實現 206
10.2.3 Abaqus中切削模型參數化的實現步驟 207
10.3 基於有限元仿真的切削工藝優化控製研究 212
10.3.1 優化算法介紹 212
10.3.2 切削仿真優化設計的數學模型 216
10.3.3 Abaqus與iSIGHT聯閤仿真技術 218
10.3.4 切削工藝優化及試驗驗證 221
10.4 本章小結 224
參考文獻 224
第11章 有限元軟件仿真結果對比 226
11.1 Deform介紹 226
11.1.1 Deform主要功能介紹 226
11.1.2 Deform-2D、Deform-3D介紹 227
11.1.3 Deform主窗口介紹 228
11.1.4 Deform的特性分析 236
11.2 Third Wave AdvantEdge介紹 236
11.2.1 Third Wave AdvantEdge主要功能介紹 237
11.2.2 Third Wave AdvantEdge主要窗口介紹 238
11.2.3 Third Wave AdvantEdge主要模塊 240
11.2.4 Third Wave AdvantEdge的特性分析 251
11.3 二維切削過程仿真模型的建立 251
11.3.1 二維切削過程仿真 251
11.3.2 二維切削過程仿真結果的比較 252
11.4 三維切削過程仿真模型的建立 254
11.4.1 三維切削過程仿真 254
11.4.2 三維切削過程仿真結果的比較 255
11.5 本章小結 257
參考文獻 257
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剛看到這本書就立馬買瞭，讀瞭之後感覺作者有點不走心瞭，想按照他的過程一步步做。發現很多細節都寫的不清楚，比如材料信息，隻有截圖圖，圖片不清晰不說，顯示的材料數據也不全。設置接觸的時候全都文字，具體哪個麵代錶哪裏根本寫的不清楚。在復現的過程中有很多小問題，太麻煩瞭。，隻要作者稍用點心體驗效果會好很多，這明顯是態度問題。

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