旋轉超聲波加工機理的有限元分析.pdf

1、隨著材料科學的發(fā)展，大量非金屬硬脆材料以及各種復合材料以其高強度、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良吐能，被應用于機械、電子、汽車以及航空等領域，如工程陶瓷、光學玻璃和石英等。然而，非金屬硬脆材料硬度高、脆性大、絕緣性好，若用傳統(tǒng)的加工方法，加工難度極其大，加工費用也相當昂貴，旋轉超聲加工己被大量實踐證明是加工硬脆材料的有效方法。旋轉超聲加工的特點是:對工件的切削力小、加工精度高、加工效率高以及副作用小。
　　 旋轉式超聲波加工在工業(yè)領域中起

2、著越來越重要的作用，各國專家與學者對旋轉式超聲波加工機理做了大量的理論分析與實驗研究。在一定程度上使旋轉式超聲波加工技術越來越成熟。然而，這些關于旋轉式超聲波加工機理的研究，大部分是通過大量的實驗結果和數(shù)據(jù)，做出定性分析，得出近似結論，對材料的微觀去除過程沒有明確的認識。
　　 本文從理論上對旋轉式超聲波加工機理進行了全面的分析，并且通過非線性有限元程序 ANSYS/LS-DYNA對旋轉超聲加工過程進行數(shù)值模擬，進一步詳細直觀地

3、提示旋轉式超聲波加工的機理。主要研究內(nèi)容有:
　　 1.在研究旋轉式超聲波加工機理的過程中，分析概括了傳統(tǒng)超聲波加工和旋轉式超聲波加工材料的去除機理及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。根據(jù)旋轉式超聲波加工中材料不同的去除方式建立了材料去除率的兩種數(shù)學模型:切削去除模型和剝落去除模型。這兩種模型能夠很好地解釋旋轉式超聲波加工中各加工參數(shù)(旋轉速度、工具振幅、靜壓力、磨料粒度等)與材料去除率之間的關系。
　　 2.利用非線性有限元程序ANSY