基于宏观各向异性碳纤维增强树脂基复合材料的切削仿真

编号 zgly0001479093

文献类型 期刊论文

文献题名 基于宏观各向异性碳纤维增强树脂基复合材料的切削仿真

作者 路冬  李志凯  融亦鸣  舒嵘 

作者单位 南昌航空大学航空制造工程学院  伍斯特理工学院机械系 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2014年03期

年份 2014 

分类号 TB332 

关键词 碳纤维增强树脂基复合材料  切削仿真  失效准则  极限应力  纤维方向 

文摘内容 为了对碳纤维增强树脂基复合材料切削加工过程中的基体破坏及亚表层损伤机制进行研究,借助数值仿真方法建立了基于宏观各向异性的复合材料正交切削有限元模型。采用Hashin-Damage失效准则,通过定义纤维拉伸断裂、压缩屈曲极限应力及基体横向拉伸断裂、剪切断裂极限应力等数值,建立了复合材料切削加工动态物理仿真模型。通过切削力仿真值与实验值的比较,验证了仿真模型的有效性。通过对0°和90°纤维方向复合材料基体开裂和压溃的分析发现,当进入稳定切削后,基体开裂方向与纤维方向平行,而基体的压溃主要发生在刀尖周围。分析了纤维方向对复合材料亚表面损伤深度的影响,随着纤维方向角度的增加,工件亚表面裂纹损伤深度呈增长趋势。