单晶铜外圆车削过程的三维有限元仿真分析开题报告

1. 研究目的与意义

课题是为了研究典型塑性材料切削及微切削过程有限元仿真的理论及方法，加深学生对机械加工过程中刀具、工件材料以及切削过程的各种物理现象的理解，培养学生掌握基本的有限元理论知识和有限元软件的使用以及对未来相似软件的使用，以拓宽学生的知识面和提升学生的专业技能。

通过仿真分析，可以使得以后在进行工艺设计更加简便、灵活。

2. 国内外研究现状分析

1980 年，美国州立大学的 m.r.lajczok利用有限元方法研究了切削加工中的主要问题，对切削工艺进行了初步分析。

1996年陈江验证了变阻力断裂准则作为裂纹稳态扩展判据的有效性。

2004年王党校提出了基于局部模型的多更新率体系架构的计算方案。

3. 研究的基本内容与计划

本课题主要内容为单晶铜三维外圆车削过程的有限元仿真，要求得到：切削过程的切削力曲线、切屑的形成及形态、温度场分布等仿真结果，并对典型塑性材料切削过程中的不同物理现象做理论分析。

第一到第三周，了解任务书和撰写开题报告。

第四到第六周，熟悉third wave软件，并进行数据建模。

4. 研究创新点

1.把对金属切削研究方向从二维上升到三维层面。

2.对单晶铜切削仿真分析实验不仅仅只在宏观研究，同时也开始进行微切削方面的实验。

3.切削加工的本质是切屑和工件不断分离的过程，本课题对我们当前所使用的分离原则进行分析比较，从中选择更合适的准则。