塑性材料攻丝过程的三维有限元仿真开题报告

全文总字数：1725字

1. 研究目的与意义

采用有限元法来模拟切削过程不但克服了传统的实验方法的费时、费用昂贵的缺点，还可以从模拟结果中得出许多实验难以得到的材料力学特性和物理特性。

例如想研究锻模的工作情况，由于锻模的型腔不规则。

工作时边值条件不断变化 ，采用有限元法可以将其划分为若干个单元，通过变分原理得到以节点温度为变量的一组代数方程。

2. 国内外研究现状分析

1937年，著名学者piispanen最先建立了切削模型（卡片运动模型有限元方法）这也是切削有限元模型最早的研究。

有限元真正被应用在切削工艺的模拟是20世纪70年代，与其他传统的方法相比，它大大提高了切削过程分析的快捷性直观性、精确性，使在工艺选择、加工表面质量分析等研究中，有效地减少了反复实验的次数，降低了研究成本。

近几年，国际上对金属切削工艺的有限元模拟更加深入。

3. 研究的基本内容与计划

本课题主要内容为塑性材料攻丝过程的有限元仿真，要求得到：加工过程的切削力曲线、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；研究计划:第1周-第2周熟悉任务，收集资料，了解任务 书和撰写开题报告。

第3周-第6周熟悉有限元软件third wave， 着手为建模准备，通过查阅资料了解塑性材料的特点，切削过程的特点，选择刀具材料，定义刀具各项几何参数。

为中期检查做准备。

4. 研究创新点

通过高精度的仿真模型可以准确获得切削过程中基本的物理变量，如切削应力、应变、应变率、温度等。

另一方面，还可以为加工性能进一步预测提供基础数据，如刀具磨损、表面完整性、工艺稳定性等。