一种树脂基复合材料的钻削载荷仿真方法技术

技术编号:41360136 阅读:17 留言:0更新日期:2024-05-20 10:10
本发明专利技术属于钻削加工领域,具体为一种树脂基复合材料的钻削载荷仿真方法,步骤为:建立细观尺度纤维单胞模型,进行纤维束的等效刚度预测;建立介观尺度编织单胞模型,将纤维束刚度预测值代入该模型纤维束材料本构中,进行织物层的等效刚度预测;建立宏观尺度钻削仿真模型,将织物层等效刚度预测值代入该模型工件材料本构中,进行PW‑CFRP三维钻削仿真,模拟其完整的钻削过程,获得输出量指标。本发明专利技术考虑了PW‑CFRP的纤维增强相的结构特点,通过多尺度仿真分析手段,较好的模拟了钻削过程,所有预测结果均在可接受误差范围内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钻削加工领域,具体为一种树脂基复合材料的钻削载荷仿真方法


技术介绍

1、平纹编织碳纤维增强树脂基复合材料(plain-woven carbon fiber-reinforcedplastic,简称pw-cfrp)作为树脂基复合材料中的一员,不仅具有复合材料比刚度大、强度高、重量轻、整体性能好等优点,同时由于纤维间相互交错的几何结构,展现出高损伤容限特性,在航空航天领域应用广泛。大多数复合材料构件虽然已经采用净成型,但在其后续装配过程仍需要加工大量的连接孔,连接孔加工质量对产品安全至关重要。复合材料的钻削加工经常会造成毛刺、撕裂和分层损伤,尤其在钻削出口位置更加严重,所以合理的加工工艺参数对保证产品质量,提高生产效率、降低生产成本至关重要。通过对复合材料的钻削过程开展加工前模拟,提前预测钻削力、加工损伤的需求十分迫切,但由于pw-cfrp增强相结构对材料整体刚度影响较大,单一宏观尺度的pw-cfrp的三维有限元钻削仿真误差较大,难以提供令人满意的效果,主要存在以下问题:

2、(1)pw-cfrp的细观尺度和介观尺度材料结构差异明显本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种树脂基复合材料的钻削载荷仿真方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种树脂基复合材料的钻削载荷仿真方法,其特征在于,所述步骤S1包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种树脂基复合材料的钻削载荷仿真方法,其特征在于,所述步骤S1-3中的材料主方向为沿纤维轴向。

4.根据权利要求2所述的一种树脂基复合材料的钻削载荷仿真方法,其特征在于,所述边界条件是指6种线性不相关的单一受载工况,周期性边界条件如下式所示:

5.根据权利要求1所述的一种树脂基复合材料的钻削载荷仿真方法,其特征在于,所述步骤S2包括以下步骤:...

【技术特征摘要】

1.一种树脂基复合材料的钻削载荷仿真方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种树脂基复合材料的钻削载荷仿真方法,其特征在于,所述步骤s1包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种树脂基复合材料的钻削载荷仿真方法,其特征在于,所述步骤s1-3中的材料主方向为沿纤维轴向。

4.根据权利要求2所述的一种树脂基复合材料的钻削载荷仿真方法,其特征在于,所述边界条件是指6种线性不相关的单一受载工况,周期性边界条件如下式所示:

5.根据权利要求1所述的一种树脂基复合材料的钻削载荷仿真方法,其特征在于,所述步骤s2包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的一种树脂基复合材料的钻削载荷仿真方法,其特征在于,步骤s2-1中二值化处理方法为:选择灰度图像上最清晰的一条轮廓,选择若干点用于轮廓...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘大炜陈清良刘元吉勾江洋陈雪梅骆金威潘雨李栎森
申请(专利权)人:成都飞机工业集团有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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