切削的残余应力分析,无非是传统的四个步骤:切削,退刀,边界转换,冷却。这个方法很多文献上都已经提到,相信大家都能知道。根据这个过程,不同的学者根据自己的现实情况可能有不同的操作,个人感觉无论什么样子的仿真方法,只要最终的仿真结果跟实验数据吻合度高,就是最好的方法。下面个人针对传统切削,做了一个简单的二维残余应力仿真分析,工件的建模采用的是带有分离线的建模方式,目的是在后续导入新model后不会出现大量的畸变网格,否则可能会引起计算的不收敛。对于二维的切削仿真,相信很多都已经掌握,下面只针对将切削后的物理场导入到新model里的方法进行介绍。同时给做切削的朋友推荐一个切削仿真qq群:群号219689876,里面都是做切削的大牛以及同学,有问题可以进群讨论。
1、二维切削的装配模型如图
2、因为切削过程采用的是ABAQUS/Explicit进行的分析计算,而ABAQUS/Explicit分析总会输出分析步结束时刻的重启动数据,因此这里不必对重启动进行设置。
3、新建一个model,进入新建model的part界面,从文件里选择import--part,打开对话框 在打开的对话框中,选择之前计算完成的切削odb文件如图,选择实例中的基体部分,修改部件名,并勾选导入变形后的构型。
4、导入基体部件后,在属性里赋予材料参数,这里可以不用施加失效参数。然后进行装配,进入到分析步界面,这里选择的是温度位移耦合稳态分析步,打开非线性和膨胀行为,然后进入load,对基体的两端点进行固定,预定义场里导入切削后的物理场,也就是初始状态。然后选择之前切削的作业名,默认导入的分析步和帧。
5、在边界条件里温度位移耦合分析步下设置温度边界条件为室温。到目前为止所有的操作均已完成。
6、进入到job,新建一个job,然后提交,坐等结果。残余应力的提取需要设置路径,根据不同的需要在可视化里面,选择工具—路径来进行设置,计算完成后,选择工具—XY数据—创建—选择创建的路径,从而可以输出想要的结果。
以上是个人做的一个简单的二维切削残余应力的例子,纯属原创,由于实力与经验有限还存在很多不足之处,希望与同行进行交流学习。同时给出一组残余应力曲线对比图,仿真速度为1200m/min,采用不同的切深(0.1mm,0.2mm,0.3mm),如下图:
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