bck

收藏本站

弱刚度回转体外圆车削残余应力预测及加工参数多目标优化

【摘要】:回转体类零件广泛应用于车船动力、航空航天等多个领域的传动系统及重要支撑部件。其加工质量将直接影响到产品传动精度、使用寿命及产品可靠性。随着“高功率密度”要求的提出,传动齿圈等结构件朝着总体质量减少,工件刚度减弱的趋势发展。势必造成工件加工过程中变形过大、成品率低下等问题。同时,此类零件在恶劣的工作环境下承受着交变载荷或剧烈的接触滚动摩擦,加工表面易产生疲劳损伤,严重影响使用性能。因此,通过优化加工工艺增强表面质量增加使用寿命,成为了提高现代车辆高速高机动性能指标的当务之急。本文以弱刚度回转体工件为研究对象,通过解析建模和实验验证相结合的方法,对切削加工过程、加工表面残余应力及分布进行了深入研究,以工件使用性能和加工效率为驱动优化加工工艺参数,为提高此类零件的工艺能力提供重要的理论支撑。本文的主要研究内容及成果如下:1.基于黏着摩擦理论建立局部摩擦系数与接触面正应力和相对滑移速率之间的经验模型。分析了切削过程刀具与工件摩擦对加工后表面残余应力分布的影响及当前刀屑摩擦模型的不足,提出了局部摩擦概念,建立了摩擦实验系统,利用非线性最小二乘拟合方法对实验数据进行拟合,确定局部摩擦模型待定系数,并验证模型的准确性和通用性,为进一步建立切削接触摩擦过程热-力学模型提供基础。2.建立考虑局部摩擦特性的直角稳态切削的切削力及切削温度场解析模型。全面、定量地对第二剪切变形区的动态特性进行了分析,深入解析第二剪切变形区的运动规律,建立切屑流动层模型,详尽地描述了前刀面上黏结、过渡和滑移三个摩擦区的非线性流动特性;基于局部摩擦模型描述接触作用面上局部摩擦系数分布,进而对包括法向接触应力分布、剪切应力分布在内的摩擦接触特性进行分析;分别对“理想锋利”和“刀刃圆弧和后刀面磨损”两种情况下的切削力、切削温度预测建模,并分别进行切削力测量试验验证了预测模型的准确性。3.建立直角稳态切削已加工表面残余应力分布预测解析模型。综合分析切削过程中刀具-切屑-工件系统的受力情况,建立主剪切面和已加工表面的接触应力分布模型;基于线性小变形弹性理论以及热-弹-塑性力学理论计算工件内部由机械载荷和热载荷引起的内应力分布,并分析动态切削过程中工件内温度和应力加卸载过程;并通过20Cr2Ni4合金钢直角切削实验验证了残余应力预测的模型的准确性。4.采用离散切削刃法建立弱刚度回转体外圆车削残余应力三维分布预测模型。设计并应用弱刚度回转体外圆车削新型夹紧装置克服夹紧力分布不均造成的变形过大问题;考虑弱刚度回转体零件结构特性,分析并指出夹紧力和离心力造成的工件内预应力对切削加工残余应力分布有很大影响;并通过实验测量不同夹紧力、切削速度、进给量条件下的残余应力沿深度分布情况,验证残余应力预测模型的准确性;分析夹紧力、切削速度、进给量对表面残余应力和最大残余压应力的影响规律。5.以弱刚度回转体外圆车削过程为研究对象,对影响加工效率和工件质量的输入参数进行优化。依据残余应力预测结果及实验结果建立残余应力关键特征值与切削参数和夹紧力大小的二阶多元通用回归模型;以加工效率和残余应力最优分布为目标,以机床加工参数范围和工件变形及尺寸精度要求为约束建立多目标优化模型;基于萤火虫优化算法优选切削速度、进给量和夹紧力。并对优选参数组进行切削实验及残余应力实验,证明由实验数据拟合的二阶多元通用回归模型的预测误差在10%以内,并且获得了较好的残余应力分布状态。

下载App查看全文

(如何获取全文? 欢迎:、、)

支持CAJ、PDF文件格式


【相似文献】
中国期刊全文数据库 前17条
1 何家文;徐可为;李家宝;;残余应力研究概况[J];国际学术动态;1998年02期
2 辛向阳;周彤;;环芯法检测核电转子残余应力应用研究[J];四川工程职业技术学院学报;2013年03期
3 杜畅;张津;连勇;袁孝民;Michael Y.Huo;;激光增材制造残余应力研究现状[J];表面技术;2019年01期
4 费星如;冉启方;;声弹性法测定残余应力原理和应用[J];无损检测;1984年05期
5 何家文;;残余应力测定专业十年工作回顾[J];无损检测;1988年05期
6 冉启方;;几种无损测定残余应力方法的比较[J];无损检测;1989年04期
7 蒋立强;吴克成;;残余应力的二维声弹性测量[J];无损检测;1992年05期
8 ;第19届全国残余应力学术会议暨国际残余应力研讨会[J];理化检验(物理分册);2017年04期
9 ;第19届全国残余应力学术会议暨国际残余应力研讨会(第1轮通知)[J];机械工程材料;2017年04期
10 覃孟扬;贺爱东;叶邦彦;梁立东;周莉;;不锈钢微量润滑车削残余应力的研究[J];机床与液压;2015年23期
11 贺爱东;叶邦彦;王子媛;;低温微量润滑车削加工残余应力正交试验[J];煤矿机械;2016年02期
12 贺爱东;叶邦彦;覃孟扬;徐兰英;梁立东;;微量润滑对切削加工残余应力的影响[J];湖南大学学报(自然科学版);2015年10期
13 李欣;刘际民;;浅谈调整和消除零件中残余应力的措施[J];世界制造技术与装备市场;2014年03期
14 ;第17届全国残余应力学术会议暨国际残余应力研讨会(第2轮通知)[J];中国表面工程;2013年05期
15 刘金娜;徐滨士;王海斗;金国;朱丽娜;;材料残余应力测定方法的发展趋势[J];理化检验(物理分册);2013年10期
16 ;第17届全国残余应力学术会议暨国际残余应力研讨会(第1轮通知)[J];中国机械工程;2013年08期
17 ;2013年全国残余应力学术会议暨国际残余应力研讨会将在上海召开[J];中国表面工程;2013年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 云莉丽;雷钧;;随焊超声冲击对残余应力的影响[A];北京力学会第二十二届学术年会会议论文集[C];2016年
2 郑杰;张显程;;高温环境诱导的表面强化处理残余应力的释放[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
3 程大勇;陆善平;郭义;;缓冲层对钎焊接头残余应力的影响的有限元法计算[A];第九次全国焊接会议论文集(第1册)[C];1999年
4 陈超;潘春旭;;残余应力测量技术的现状和发展[A];湖北省第九届热处理年会论文集[C];2004年
5 张小勇;楚建新;叶军;陆艳杰;刘鑫;;铜应力缓解层对陶瓷-金属连接残余应力的影响[A];电子陶瓷,陶瓷,金属封接与真空开头管用管壳的技术进步专辑[C];2006年
6 覃明;陈瑞;马素媛;贺笑春;李家宝;;残余应力静载弛豫的研究[A];2002年材料科学与工程新进展(下)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
7 游敏;郑小玲;;对接接头横向残余应力调控技术研究[A];湖北省暨武汉焊接学会成立二十五周年2005年焊接学术年会文集[C];2005年
8 游敏;郑小玲;;对接接头横向残余应力调控技术研究[A];中西南十省区(市)焊接学会联合会第九届年会论文集[C];2006年
9 郭朝乾;林松盛;石倩;韦春贝;李洪;许伟;汪唯;王红莉;苏一凡;唐鹏;;多层膜与单层膜的残余应力关系推导及验证[A];TFC'19第十五届全国薄膜技术学术研讨会摘要集[C];2019年
10 韦智元;刘玉君;汪骥;;切割、焊接连续加工残余应力演变过程研究[A];奋发图强 圆梦海疆——中国造船工程学会船舶力学学术委员会第八次全体会议文集[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨顺民;临界折射纵波检测残余应力的关键影响因素研究[D];中北大学;2019年
2 沈创石;计及纤维交叉起伏影响的缠绕复合材料力学性能研究[D];西北工业大学;2018年
3 张程焱;弱刚度回转体外圆车削残余应力预测及加工参数多目标优化[D];北京理工大学;2017年
4 张克明;增量钻孔法测量残余应力的厚度效应研究[D];上海交通大学;2016年
5 宋畅;减小微电铸层残余应力的机理与方法[D];大连理工大学;2018年
6 李劲波;2024铝合金板材热成形过程的残余应力及金属流动控制研究[D];华中科技大学;2018年
7 夏杰;铸钢件非对称环形焊缝残余应力分析与断裂性能研究[D];东南大学;2018年
8 黄信达;切削加工残余应力解析预报的特征应变方法及其实验验证[D];华中科技大学;2018年
9 杜巍;增材减材制造钛合金材料性能完整性研究[D];大连理工大学;2018年
10 李亚楠;7055铝合金厚板淬火—预拉伸残余应力演变及预测研究[D];北京有色金属研究总院;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙洪吉;激光增材制造纯钛样件中残余应力、组织及力学性能演变及其影响因素[D];湘潭大学;2019年
2 周世友;2A12铝合金表面冲击凹坑缺陷局部残余应力研究[D];南京航空航天大学;2019年
3 朱金鹏;纯铁弱刚性薄壁零件精密车削残余应力研究[D];南京航空航天大学;2019年
4 胡神阳;6061铝合金试件的超声冲击表面强化及其组织性能基础研究[D];南京航空航天大学;2019年
5 杜吉星;运输振动载荷下铝合金薄壁件残余应力演变规律及变形研究[D];南京航空航天大学;2019年
6 孙浩程;GH4169高温合金残余应力的实验测量和模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2019年
7 李宏佳;燃烧室薄壁结构焊接变形控制工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2019年
8 李厚旺;新型7xxx系铝合金热加工过程中组织性能与残余应力演化[D];哈尔滨工业大学;2019年
9 杨婷婷;飞机翼身缘条加工变形研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
10 欧清扬;核电蒸汽发生器换热管内壁残余应力测试技术应用研究[D];华南理工大学;2019年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报见习记者 许悦;[N];中国科学报;2018年
2 王祝堂;[N];中国有色金属报;2017年
3 实习记者 王恒;[N];中国航空报;2014年
4 ;[N];中国航空报;2013年
5 陶萍萍;[N];现代物流报;2013年
6 ;[N];中国航空报;2013年
7 ;[N];中国航空报;2013年
8 ;[N];中国航空报;2013年
9 子君;[N];世界金属导报;2019年
10 高宏适;[N];世界金属导报;2019年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978


{bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育app}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bckbet}|
{uc8}| {uc8体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐城}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {UC体育}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}|