切削过程中剪切区微观组织演化的预测模型

作者：周滔; 何林^*; 田鹏飞; 杜飞龙; 吴锦行

来源：华南理工大学学报(自然科学版), 2021, 49(01): 82-92.

• 剪切区
• 微观组织演化
• 位错密度
• 晶粒尺寸
• 材料模型

金属切削过程中强烈的热力载荷会引起切屑内微观组织的变化。为了反映材料微观组织对剪切区力学行为的影响,提出了一种基于位错密度的剪切区微观组织演化解析模型,对切屑形成过程中塑性变形引起的微观组织演化过程进行了建模。首先,使用非等距剪切区解析模型计算出剪切区应变和应变率的分布;然后,用基于位错密度的材料模型替换Johnson-Cook流动应力模型,迭代计算剪切区温度场;最后,模拟出直角切削无氧铜、铝合金的剪切区位错密度和晶粒尺寸的演化过程。结果表明,结合位错密度建立的剪切区微观演化解析模型可较好地反映切削过程中变形场和微观组织演化的基本特征,在不同切削参数下的切削力和切屑内晶粒尺寸预测值与实验数据具有较好的一致性。

• 单位
  贵州大学; 六盘水师范学院; 土木工程学院