基于“热-力-相变”耦合机理的精密切削表面残余应力建模

项目名称： 基于“热-力-相变”耦合机理的精密切削表面残余应力建模

项目编号： No.51175331

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械工程学科

项目作者： 张雪萍

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 残余应力建模是精密切削/磨削领域的重要基本科学问题之一，准确控制切削表层/次表层残余应力廓形是高效强化表面疲劳性能的重要技术途径。本课题针对淬硬钢、钛合金等难加工材料，探索基于"热-力-相变"多场耦合机理的残余应力建模新方法。拟综合利用高速切削理论，表面强化机理和微观测试技术，结合相变理论、位错密度演化模型，再结晶动力学等，对切削力、切削温度和材料相变进行宏-微观耦合作用建模，以克服J-C本构方程不能体现应变-应变率-温度耦合作用，不能反映材料微观组织演变等对材料性能影响的不足。并将"热-力-相变"的耦合模型、"应力、温度"广义载荷的滚动-滑动接触混合算法、工件-刀具-切屑摩擦关系等物理约束引入残余应力建模中，着重从理论层面建立高速精密切削表面残余应力的数学物理模型，提高残余应力预测精度和效率；基于参数敏感度分析、残余拉/压应力转换机制、残余应力解耦算法等，探索控制残余应力的科学原理和方法

中文关键词： 高速切削；残余应力；材料相变；基于自洽方法的本构方程；断裂准则

英文摘要：

英文关键词： High-speed machining；Residual stress；alpha-beta phase transformation；flow stress based on Self-consistent method；fracture model