一种切削过程再结晶晶粒尺寸预测方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种切削过程再结晶晶粒尺寸预测方法及系统，涉及切削技术领域，具体方案包括：构建动态再结晶临界应变；通过构建的再结晶软化效应函数，对Johnson

【技术实现步骤摘要】
一种切削过程再结晶晶粒尺寸预测方法及系统


[0001]本专利技术属于切削
，尤其涉及一种切削过程再结晶晶粒尺寸预测方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]切削过程中材料经历了高应变率剧烈塑性变形过程，切削变形区刀具与工件的剪切、挤压和摩擦等作用提供了快速动态再结晶形核的驱动力，诱发加工材料的动态再结晶行为，导致材料的微观结构改变，进一步引起材料宏观力学行为的变化；材料在上述复杂宏微观变形下的动态再结晶行为对合金加工表面质量有着关键的决定作用，如何更有效揭示合金切削过程多尺度变形协同效应下的动态再结晶机制，一直是备受关注的关键科学问题。
[0004]有限元仿真模型的建立对揭示切削过程再结晶机制起着关键作用，然而，现有方法存在以下问题：
[0005](1)仿真模型普遍采用经验性本构(Johnson
‑
Cook公式)描述材料的应力应变响应关系，将应变、应变率和切削温度作为相互独立的因素，没有考虑三者之间的耦合关系。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种切削过程再结晶晶粒尺寸预测方法，其特征在于，包括：基于应变率和切削温度，构建动态再结晶临界应变；根据动态再结晶临界应变，构建再结晶软化效应函数，并将其添加到Johnson
‑
Cook本构方程中，得到修正后的Johnson
‑
Cook本构方程；基于修正后的Johnson
‑
Cook本构方程，获取不同切削工况下的应变、应变率、切削温度、动态再结晶体积分数和动态再结晶晶粒尺寸，构建再结晶晶粒预测模型；获取待预测切削工况下的应变、应变率、切削温度，通过构建的再结晶晶粒预测模型，预测最终的动态再结晶晶粒尺寸。2.如权利要求1所述的一种切削过程再结晶晶粒尺寸预测方法，其特征在于，所述动态再结晶临界应变，具体为：其中，ε
c
是动态再结晶临界应变，a1、d0、m1、Q1、c1为材料系数，T是切削温度，R为理想气体常数，是应变率。3.如权利要求2所述的一种切削过程再结晶晶粒尺寸预测方法，其特征在于，所述再结晶软化效应函数，具体为：晶软化效应函数，具体为：晶软化效应函数，具体为：其中，是再结晶软化效应函数，ε
c
是动态再结晶临界应变，是应变率，ε为真实应变；是判断再结晶是否对本构关系产生影响的判定项，为考虑再结晶修正关系式，u0、u1、u2为再结晶系数。4.如权利要求3所述的一种切削过程再结晶晶粒尺寸预测方法，其特征在于，所述修正后的Johnson
‑
Cook本构方程为：其中，σ是真实应力，A、B、C、n、m为材料系数，T
room
为参考温度，T
m
为材料熔点，T是切削温度，是再结晶软化效应函数。5.如权利要求4所述的一种切削过程再结晶晶粒尺寸预测方法，其特征在于，所述修正后的Johnson
‑
Cook本构方程中的系数，通过室温准静态压缩试验和室温/高温SHPB动态冲击实验得到。6.如权利要求1所述的一种切削过程再结晶晶粒尺寸预测方法，其特征在于，所述构建再结晶晶粒预测模型，具体为：(1)依据修正后的Johnson
‑
Cook本构方程，进行直角切削有限元仿真和实验，得到不同
切削工况下的应变ε、应变率切削温度T、动态再结晶体积分数X
drex
和动态再结晶晶粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：任小平，凌晨，王雪鹏，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：