[發明專利]一種穩態切削第一變形區儲存能場的計算方法及系統

有效

• 申請號: 202011390821.2
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112446153B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 黃傳真;湯正義;劉含蓮;朱洪濤;鄒斌;姚鵬;王軍
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

1.一種穩態切削第一變形區儲存能場的計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

擬合工件材料的儲存能演化模型參數；

對第一變形區進行微元劃分；

將實際的三維切削簡化為二維切削，分析得到剪切面模型，計算各微元的應變和應變率，分析各微元的溫度；

利用儲存能演化模型和應變率、應變、溫度的分布模型推導出儲存能對位置的微分方程；

以第一變形區的始剪切面作為儲存能演化模型邊界，依次求解每個微元的儲存能對位置的微分方程得到各個位置的儲存能，從而得到第一變形區的儲存能場分布。

2.如權利要求1所述的穩態切削第一變形區儲存能場的計算方法，其特征在于，擬合工件材料的儲存能演化模型參數時，基于工件材料在不同變形條件下的應力-應變曲線，擬合工件材料的關于溫度、應變、應變率的儲存能演化模型參數。

3.如權利要求1所述的穩態切削第一變形區儲存能場的計算方法，其特征在于，

對第一變形區進行微元劃分后，設定每個微元內的應變、應變率、溫度為常數。

4.如權利要求1所述的穩態切削第一變形區儲存能場的計算方法，其特征在于，計算各微元的應變和應變率，分析各微元的溫度之前，引入等效切削刃模型以將實際的三維切削簡化為二維切削，根據剪切面模型計算各微元的應變和應變率，根據熱傳導方程分析各微元的溫度。

5.如權利要求1所述的穩態切削第一變形區儲存能場的計算方法，其特征在于，

分析各微元的溫度時，根據熱傳導方程，第K個平面的溫度值由第K-1個平面的溫度值表示。

6.如權利要求1所述的穩態切削第一變形區儲存能場的計算方法，其特征在于，

將實際參加切削的刀刃在基面投影的兩個端點的連線定義為等效切削刃，將等效切削刃的刀具角度作為實際的刀具角度，求出其等效角度后將其法前角作為剪切面模型的輸入參數對第一變形區應變、應變率分布進行求解。

7.如權利要求1所述的穩態切削第一變形區儲存能場的計算方法，其特征在于，計算第一變形區離散的各個平面的儲存能時，第K個面的儲存能可以由第K-1個面的儲存能通過積分得到。

8.如權利要求1所述的穩態切削第一變形區儲存能場的計算方法，其特征在于，

基于儲存能的剪切應力場預測基于儲存能與位錯密度、剪切流動應力與位錯密度之間均存在映射關系。

9.一種穩態切削第一變形區儲存能場的計算系統，其特征在于，包括：

擬合單元，其被配置為擬合工件材料的儲存能演化模型參數；

微元生成單元，其被配置為對第一變形區進行微元劃分；

轉換單元，其被配置為將實際的三維切削簡化為二維切削；

求解模塊，其被配置為接收擬合單元、微元生成單元和轉換單元輸出的數據，根據轉換單元輸出的數據計算各微元的應變和應變率并分析各微元的溫度，根據擬合單元的儲存能演化模型推導出儲存能對第一變形區位置的微分方程，求解每個由微元生成單元劃分的微元的儲存能對位置的微分方程并得到第一變形區的儲存能場分布。

10.如權利要求9所述的穩態切削第一變形區儲存能場的計算系統，其特征在于，

所述微元為在第一變形區上沿主剪切面的法向生成的離散的一系列微元。