[發明專利]一種基于ABAQUS的顆粒增強鈦基復合材料車削過程仿真方法

在審

• 申請號: 202110857055.4
• 申請日: 2021-07-28
• 公開（公告）號: CN113591351A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 宦海祥;濮建飛;霍福松;張可;徐文強;葉香晨;趙正彩
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/17
• 代理公司: 南京業騰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32321
• 代理人: 繆友益

1.一種基于ABAQUS的顆粒增強鈦基復合材料切削過程仿真方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1、建立顆粒增強鈦基復合材料切削過程的仿真模型：所述仿真模型包括刀具模型和顆粒增強鈦基復合材料模型，所述顆粒增強鈦基復合材料模型包括基體模型和增強相顆粒模型；

步驟S2、通過ABAQUS仿真軟件分別對建立的刀具模型、基體模型和顆粒模型定義材料屬性；

步驟S3、通過ABAQUS仿真軟件分別對建立的刀具模型、基體模型和顆粒模型進行網格劃分；

步驟S4、對劃分好網格的基體模型、顆粒模型及刀具模型進行裝配、定位；

步驟S5、設置基體模型和顆粒模型之間的約束以及基體模型和刀具模型之間的約束；

步驟S6、根據切削運動特征創建分析步以及輸出變量；

步驟S7、根據刀具模型相對基體模型的運動特性設置邊界條件和施加載荷；

步驟S8、將通過步驟S1-S7處理的顆粒增強鈦基復合材料切削過程的仿真模型提交至ABAQUS仿真軟件的求解器中進行求解運算，得到運算結果。

2.根據權利要求1所述的基于ABAQUS的顆粒增強鈦基復合材料切削過程仿真方法，其特征在于，所述步驟S8后還包括：

步驟S9、將得到的運算結果與實際結果進行比較，若仿真不收斂，則重新執行步驟S1-步驟S8；若仿真大于差異閥值，則重新執行步驟S4-步驟S8。

3.根據權利要求1所述的基于ABAQUS的顆粒增強鈦基復合材料切削過程仿真方法，其特征在于，所述步驟S5具體內容為：

將顆粒增強鈦基復合材料模型中的基體模型與顆粒模型進行綁定，將綁定好的顆粒增強鈦基復合材料模型根據基體模型和刀具模型之間的接觸狀態定義基體模型和刀具模型之間的摩擦及約朿。

4.根據權利要求1所述的基于ABAQUS的顆粒增強鈦基復合材料切削過程仿真方法，其特征在于，所述步驟S6包括：

步驟S61.對基體模型施加全約束的邊界條件；

步驟S62.控制刀具模型的運動，在刀具模型的x軸方向施加速度約束，并在歷史變量中定義車削過程中的切削力；在場變量中定義位移、速度、加速度、應力、應變。

5.根據權利要求1所述的基于ABAQUS的顆粒增強鈦基復合材料切削過程仿真方法，其特征在于，所述步驟S2中對基體模型和刀具模型定義材料屬性是通過ABAQUS仿真軟件中的Property模塊定義的。

6.根據權利要求1所述的基于ABAQUS的顆粒增強鈦基復合材料切削過程仿真方法，其特征在于，

所述步驟S4中，將基體模型和顆粒模型裝配成工件形狀的顆粒增強鈦基復合材料模型是通過ABAQUS仿真軟件中的Assembly模塊裝配的；

所述步驟S5中，將基體模型與顆粒模型之間進行約束是通過ABAQUS仿真軟件中的Interaction模塊綁定的。

7.根據權利要求1所述的基于ABAQUS的顆粒增強鈦基復合材料切削過程仿真方法，其特征在于，所述步驟S3中將刀具模型和基體模型相接觸的區域采用細網格而距離偏遠的區域采用粗網格。