金属切削过程有限元仿真技术
作　者： 岳彩旭
出版时间： 2017
内容简介
　　本书开展了金属切削过程有限元仿真技术的研究，旨在推进该技术在金属切削过程研究中的应用。书中首先阐述了切削过程基础理论，综述了切削过程有限元仿真技术的国内外研究现状和发展趋势；然后介绍了切削过程有限元仿真关键技术，并基于Abaqus对典型仿真案例进行了详细介绍；在此基础上，对金属车削和铣削过程进行了仿真分析，并探讨了刀具磨损仿真和切削过程控制仿真；*后对不同仿真软件的研究结果进行了特性对比。本书成果丰富了金属切削机理的研究手段。
目录
序言
前言
第1章 金属切削过程基本规律及研究方法 1
1.1 切削运动和切削用量 1
1.2 切削变形区 2
1.3 切屑的形成 3
1.3.1 切屑的形成过程 3
1.3.2 切屑的类型 4
1.3.3 研究切屑的方法 5
1.4 切削力 6
1.4.1 切削力的来源 7
1.4.2 影响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 切削热和切削温度 9
1.5.1 切削热的产生和传出 10
1.5.2 影响切削温度的主要因素 10
1.5.3 切削热和切削温度的研究方法 11
1.6 已加工表面质量 12
1.6.1 已加工表面粗糙度 13
1.6.2 表层材质变化 14
1.6.3 已加工表面质量的研究方法 15
1.7 本章小结 16
参考文献 16
第2章 金属切削过程有限元仿真技术 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骤 23
2.4 有限元分析的基本假设 23
2.5 有限元分析计算成本估计和结果评价 25
2.6 有限元技术在金属切削研究中的应用 26
2.6.1 金属切削研究中常用的有限元分析软件 26
2.6.2 有限元仿真技术在金属切削过程中的应用 28
2.7 本章小结 30
参考文献 30
第3章 基于Abaqus的金属切削过程有限元仿真 32
3.1 前处理 32
3.1.1 部件模块 34
3.1.2 属性模块 37
3.1.3 装配模块 40
3.1.4 分析步模块 41
3.1.5 相互作用模块 42
3.1.6 载荷模块 43
3.1.7 网格模块 44
3.2 模型的提交与运算和后处理 46
3.2.1 模型的提交与运算 46
3.2.2 后处理 48
3.3 基于Abaqus的金属切削过程仿真应用实例 49
3.3.1 Module：Part（部件） 50
3.3.2 Module：Property（创建材料属性） 52
3.3.3 Module：Assembly（装配） 58
3.3.4 Module：Step（分析步） 59
3.3.5 Module：Mesh（网格） 61
3.3.6 Module：Interaction（接触） 64
3.3.7 Module：Load（载荷） 68
3.3.8 Module：Job（作业） 69
3.3.9 Module：Visualization（后处理） 70
3.4 本章小结 74
参考文献 75
第4章 金属切削加工仿真常用的本构模型 76
4.1 切削过程金属变形分析 76
4.1.1 切削金属材料变形的物理性质 76
4.1.2 切削过程中材料的塑性变形 78
4.2 弹塑性材料本构模型 79
4.2.1 幂函数形式的本构方程 79
4.2.2 Johnson-Cook本构方程 80
4.2.3 Zerilli-Armstrong本构方程 80
4.2.4 Bodner-Parton本构方程 81
4.2.5 常用本构模型的应用和对比 81
4.3 Johnson-Cook本构方程参数及其求解过程 81
4.4 淬硬钢准静态压缩试验 86
4.4.1 Cr12MoV模具钢的材料属性 86
4.4.2 试验设备选择和试验试样的制备 87
4.4.3 准静态压缩试验结果分析 88
4.5 Cr12MoV模具钢的动态力学性能试验 88
4.5.1 霍普金森压杆试验原理 89
4.5.2 霍普金森压杆试验 89
4.5.3 霍普金森压杆试验结果 91
4.6 Johnson-Cook本构模型系数敏感性仿真分析 93
4.7 材料本构参数对锯齿形切屑形成影响的仿真分析 96
4.7.1 锯齿形切屑的表征 96
4.7.2 材料本构参数的仿真分析 99
......