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超声振动切削铝合金表面残余应力的有限元仿真

作者：许东辉，郭强，张鸿斌,等日期：2020-01-15/span> 浏览：2194 查看PDF文档

超声振动切削铝合金表面残余应力的有限元仿真*

许东辉，郭强*，张鸿斌，张明阳

（河南理工大学机械与动力工程学院，河南焦作 454000）

摘要：针对航空铝合金结构件加工的表面质量问题，利用有限元软件ABAQUS建立了基于JohnsonCook本构的铝合金7050T7451二维正交热力耦合模型。在相同的切削参数下，比较了传统切削、横向（即切削方向）振动切削和纵向（即轴向）振动切削加工的表面层残余应力，并研究了超声振动切削参数、振动频率、振动幅值下，对残余应力的影响规律；通过引用相关文献残余应力的实验数据，验证了仿真模型的正确性。研究结果表明：3种切削方式的表面残余应力均为压应力，沿深度方向向残余拉应力过渡，并且振动切削可以明显提高工件表面的残余压应力；表面残余压应力随切削速度和切深的提高而减小，表面残余压应力随着振幅或频率的增大而逐渐增大。
关键词：残余应力；ABAQUS；正交切削；超声振动

中图分类号：TH16；TG663 文献标识码：A 文章编号：1001-4551(2019)12-1242-06

本文引用格式：
许东辉，郭强，张鸿斌,等.超声振动切削铝合金表面残余应力的有限元仿真［J］.机电工程，2019，36(12)：1242-1247.
XU Donghui, GUO Qiang, ZHANG Hongbin, et al. Finite element simulation of surface residual stress in ultrasonic vibration cutting of aluminum alloy［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2019,36(12):1242-1247.
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