基于ABAQUS的激光辅助加工材料脆塑转变临界切深获取方法技术

本发明专利技术涉及一种基于ABAQUS的激光辅助加工材料脆塑转变临界切深获取方法。首先，利用ABAQUS软件分别创建工件和刀具的几何尺寸、形状，设置相应的材料属性和加工参数，同时对其进行网格划分；其次，选取温度‑位移耦合类型，并将其分别赋予工件和刀具，定义输出请求管理器中至少选择力和位移选项，同时将工件底部和两侧均施加固定约束，刀具设置为沿切削方向和切深方向同时运动；再次，定义温度边界条件，对刀具的刀尖施加热通量，创建数据检查并提交任务；最后，分别提取切削力和位移随时间变化的数据，基于ABAQUS后处理模块获得切削力随位移的变化曲线以分析材料的脆塑转变过程。通过本发明专利技术提供的方法，不仅能准确反映材料塑性流动和脆性断裂特征，同时，能够获得较为准确的脆塑转变临界切深数值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有限元分析方法的数值模拟，具体为一种基于abaqus的激光辅助加工材料脆塑转变临界切深获取方法。

技术介绍

1、硬脆材料如单晶硅、单晶锗等具有易碎、脆性大、硬度高等特点，加工过程中易出现微裂纹、脆性断裂以及亚表面损伤等问题；另外，加工过程中严重的刀具磨损对加工后工件的成形精度与质量有较大的影响。随着激光技术的飞速发展，利用激光辅助加工技术与传统加工技术相结合是解决上述问题的有效方法。

2、对于硬脆材料来说，能否实现材料的塑性域加工主要取决于材料的脆塑转变临界切削深度，相关实验研究已经证明，激光辅助加工能够提高硬脆材料脆塑转变临界切削深度。然而，切削是一个复杂的过程，实际加工过程中与刀具、工件、系统的稳定性等因素有关，作为实验研究的补充，有限元数值模拟已广泛用于切削过程的研究，能够反映加工过程中可变形体内部物理量与外部作用力之间的变化规律。

3、然而，虽然国内外学者进行了大量的有限元模拟探究硬脆材料的脆塑转变临界切削深度，但先前的研究大多数是基于恒定切深的有限元模拟分析方法，即每次通过尝试不同的切削深度，根据切屑形貌判断本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于ABAQUS的激光辅助加工材料脆塑转变临界切深获取方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于ABAQUS的激光辅助加工材料脆塑转变临界切深获取方法，其特征在于，在步骤2中，工件和刀具均为二维模型，网格形式均为四边形网格；将刀具与工件之间的切削区域进行网格加密处理，此外的其他区域网格均稀疏处理。

3.根据权利要求1所述的基于ABAQUS的激光辅助加工材料脆塑转变临界切深获取方法，其特征在于，在步骤4中，在Assembly模块下，调整刀具的刀尖使其处于工件右侧且位于工件上方。

4.根据权利要求1所述的基于ABAQUS的激光辅...

【技术特征摘要】

1.一种基于abaqus的激光辅助加工材料脆塑转变临界切深获取方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于abaqus的激光辅助加工材料脆塑转变临界切深获取方法，其特征在于，在步骤2中，工件和刀具均为二维模型，网格形式均为四边形网格；将刀具与工件之间的切削区域进行网格加密处理，此外的其他区域网格均稀疏处理。

3.根据权利要求1所述的基于abaqus的激光辅助加工材料脆塑转变临界切深获取方法，其特征在于，在步骤4中，在assembly模块下，调整刀具的刀尖使其处于工件右侧且位于工件上方。

4.根据权利要求1所述的基于abaqus的激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚栋，石广丰，孟巳威，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：