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切削加工过程数值模拟的研究进展 被引量：77
1
作者 方刚 曾攀 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期394-404,共11页
近年来，有限元方法在切削加工模拟中得到了越来越广泛的应用，在研究切削工艺参数及切屑成形机理方面有着不可替代的作用．本文介绍了国外切削加工过程有限元数值模拟的研究进展，阐述了切削过程有限元模拟的关键技术，包括切屑形成、... 近年来，有限元方法在切削加工模拟中得到了越来越广泛的应用，在研究切削工艺参数及切屑成形机理方面有着不可替代的作用．本文介绍了国外切削加工过程有限元数值模拟的研究进展，阐述了切削过程有限元模拟的关键技术，包括切屑形成、切削加工中的热力耦合、工件与刀具接触和摩擦、切屑分离和断裂准则以及工件残余应力、残余应变的模拟等技术；最后，还对切削工艺有限元数值模拟的发展方向作了探讨． 展开更多
关键词 切削 切屑形成 热力耦合 断裂 有限元方法 数值模拟
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基于ANSYS/LS-DYNA的螺旋刀辊土壤切削有限元模拟 被引量：76
2
作者 夏俊芳 贺小伟 +1 位作者 余水生 周勇 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期34-41,293,共9页
为揭示秸秆还田耕整机的螺旋刀辊与土壤之间的关系特性,根据螺旋刀辊切削土壤的工作特点,利用ANSYS/LS-DYNA971软件对螺旋刀辊土壤切削过程进行模拟,得出了螺旋刀辊切削土壤的功率消耗、切削阻力的大小以及土壤等效应力的变化规律。模... 为揭示秸秆还田耕整机的螺旋刀辊与土壤之间的关系特性,根据螺旋刀辊切削土壤的工作特点,利用ANSYS/LS-DYNA971软件对螺旋刀辊土壤切削过程进行模拟,得出了螺旋刀辊切削土壤的功率消耗、切削阻力的大小以及土壤等效应力的变化规律。模拟结果表明,螺旋刀辊转速为300r/min,机组行进速度为1.1m/s时,单组螺旋刀辊切削土壤的最大功耗为6.4kW,最大切削阻力为2820.7N,且土壤最大等效应力发生在横刀刚入土时的内侧面,所得功耗值与经验推导值相符。研究结果为双轴型水田高茬秸秆还田耕整机的系统参数优化设计提供参考。 展开更多
关键词 土壤 切削 有限元方法 螺旋刀辊
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有限元法分析土壤切削问题的研究进展 被引量：52
3
作者 徐中华 王建华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期134-137,共4页
有限元法有助于较全面地理解土壤切削现象 ,它可以预测土壤的应力分布、变形状况、破坏的位置、耕作部件的法向和切向的应力分布。阐述了用有限元法分析土壤切削问题的研究进展情况。指出了当前研究所存在的问题并对以后应用有限元法研... 有限元法有助于较全面地理解土壤切削现象 ,它可以预测土壤的应力分布、变形状况、破坏的位置、耕作部件的法向和切向的应力分布。阐述了用有限元法分析土壤切削问题的研究进展情况。指出了当前研究所存在的问题并对以后应用有限元法研究土壤切削问题作了展望。 展开更多
关键词 土壤 测土 耕作 切削 部件 应用 位置 有限元法分析 应力分布 变形
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新型PDC钻头设计 被引量：36
4
作者 孙明光 张云联 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期31-34,共4页
PDC钻头在钻井破岩中所占的比例越来越大 ,但在软硬交错的多夹层地层钻进时效果却不理想 ,常常发生先期损坏。针对胜利油田多夹层地层特点进行了 PDC钻头的优化设计 ,突破了 PDC钻头单一切削元件模式。根据该设计制造的一种新型复合式 ... PDC钻头在钻井破岩中所占的比例越来越大 ,但在软硬交错的多夹层地层钻进时效果却不理想 ,常常发生先期损坏。针对胜利油田多夹层地层特点进行了 PDC钻头的优化设计 ,突破了 PDC钻头单一切削元件模式。根据该设计制造的一种新型复合式 PDC钻头在多夹层地层中取得了较好的应用效果。与牙轮钻头相比 ,复合 PDC钻头机械钻速高、寿命长、进尺多等特点 ,对加快油田勘探开发速度、降低钻井成本有积极的意义。 展开更多
关键词 聚晶金刚石钻头 结构设计 切削 夹层 PDC 油田
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国外刀具材料的发展近况 被引量：26
5
作者 李学芳 《工具技术》 北大核心 1999年第3期3-7,共5页
近年来，国外切削刀具材料发展迅速，尤其是随着涂层技术的不断发展，金属切除率一直呈直线上升，制造业的生产效率大大提高。切削刀具材料正逐渐向高效加工、硬加工、干式加工、超精密加工和新型难加工材料加工的方向发展。
关键词 刀具材料 涂层硬质合金 金属陶瓷 切削 刀具
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土壤切削大变形的三维数值仿真 被引量：37
6
作者 丁峻宏 金先龙 +2 位作者 郭毅之 汤华 杨洪杰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期118-121,共4页
对近年来有关土壤切削仿真的研究进行总结,并介绍自适应网格划分、ALE以及SPH等3种解决大变形的方法;在此基础上,针对一个简化的切削模型,对3种方法进行土壤切削仿真的结果进行分析和比较;最后着重以某室内模型盾构刀盘刀具和上海地区... 对近年来有关土壤切削仿真的研究进行总结,并介绍自适应网格划分、ALE以及SPH等3种解决大变形的方法;在此基础上,针对一个简化的切削模型,对3种方法进行土壤切削仿真的结果进行分析和比较;最后着重以某室内模型盾构刀盘刀具和上海地区软粘土,利用ALE方法进行盾构刀盘刀具的大规模三维切削仿真分析。仿真计算基于LS-DYNA970MPP软件和“曙光4000A”超级计算机,结果表明,3种不同的方法在解决土壤切削大变形时各有特点,其中ALE方法在更为细致的软粘土盾构三维开挖仿真中得到的结果与试验数据较为一致。 展开更多
关键词 盾构 土壤 切削 大变形 有限元分析
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基于ALE有限元仿真的土壤切削振动减阻 被引量：39
7
作者 蒋建东 高洁 +2 位作者 赵颖娣 Willem Hoogmoed 张立彬 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期33-38,共6页
针对浙江省茶园土壤压实问题造成小型茶园作业机功率不足问题,提出了茶园振动深松的土壤作业方法。以浙江龙井茶园压实土壤为分析对象,针对土壤深耕铲-土壤切削过程的动力学数值仿真,建立了土壤静态切削力学模型,并进行了土壤大变形切... 针对浙江省茶园土壤压实问题造成小型茶园作业机功率不足问题,提出了茶园振动深松的土壤作业方法。以浙江龙井茶园压实土壤为分析对象,针对土壤深耕铲-土壤切削过程的动力学数值仿真,建立了土壤静态切削力学模型,并进行了土壤大变形切削的屈服失效分析。采用ALE算法模拟了土壤静态切削中深耕铲的切削阻力变化情况,建立了深耕铲-土壤的三维有限元模型并分析了振动切削的振动类型、频率、振幅以及深耕铲的前进速度对土壤切削阻力降低的关系,得出了振动频率和振幅对切削力的影响规律。进一步研究了不同的振动切削条件下,振动类型和刀具的切削速度对切削阻力的影响,通过合理选取一定的深松铲外加振动激励的振幅和频率能够得到最小的切削阻力,实例分析证明,振动频率取为25Hz,振幅为14mm时,振动切削的插入阻力能达到最小,切削阻力能降低约22%。上述研究结果为土壤振动切削减阻的外加振源参数优化提供了设计依据。 展开更多
关键词 土壤 切削 数值仿真 耕作 振动切削 减阻
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耙压式除草轮与水田土壤作用的流固耦合仿真分析及验证 被引量：32
8
作者 齐龙 梁仲维 +2 位作者 马旭 谭永炘 江立凯 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期29-37,37+36,共9页
为探明水稻机械除草过程中,除草轮的工作阻力大小变化及水田土壤的动态行为,该文利用ANSYS软件的显式动力分析模块LS-DYNA对耙压式除草轮在水田环境下的作业过程进行仿真分析。采用ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)多物质耦合算法建立了土... 为探明水稻机械除草过程中,除草轮的工作阻力大小变化及水田土壤的动态行为,该文利用ANSYS软件的显式动力分析模块LS-DYNA对耙压式除草轮在水田环境下的作业过程进行仿真分析。采用ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)多物质耦合算法建立了土壤-水两物质耦合有限元模型;运用流固耦合算法分析除草轮与土壤-水模型的相互作用过程。采用有交互作用的正交试验方法选取土壤种类、水层厚度和除草轮旋转速度3个因素进行仿真试验分析,得到各因素及其一级交互作用对除草轮和土壤-水模型的耦合应力和土壤扰动率的影响规律。利用多目标优化设计方法综合评判仿真试验结果,综合评分结果表明,在不同的土壤工作环境下,除草轮在水层厚度为60mm、转速为160r/min的作业条件下均可获得较优的工作性能。影响除草轮和土壤-水模型耦合应力的因素主次顺序为:土壤种类>水层厚度>土壤种类×水层厚度>土壤种类×除草轮转速>除草轮转速>水层厚度×除草轮转速。影响土壤扰动率的因素主次顺序为:土壤种类>除草轮转速>土壤种类×水层厚度>土壤种类×除草轮转速>水层厚度>水层厚度×除草轮转速。为验证仿真结果,进行了田间试验和土槽试验,根据仿真所得耦合应力值推导出除草轮所受土壤反作用力扭矩值,与田间实测值相对误差为8.84%;仿真所得土壤扰动率与土槽试验实测值相对误差为9.86%;仿真所得综合评分结果与试验综合评分结果相对误差为7.02%。仿真分析结果可为轻简式水稻除草机应用在不同稻区的田间作业参数提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 土壤 有限元方法 切削 除草 流固耦合 水田
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变速切削方法的减振原理 被引量：20
9
作者 于骏一 杨辅伦 吴博达 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第6期11-16,共6页
在深入研究机床加工系统在变频激励力作用下振动响应规律的基础上，系统地论述了变速切削方法的减振原理。理论分析和试验结果表明，变速切削过程的振动响应是机床加工系统在变频激励力作用下的振动响应，它远比在恒频激励力作用下的振... 在深入研究机床加工系统在变频激励力作用下振动响应规律的基础上，系统地论述了变速切削方法的减振原理。理论分析和试验结果表明，变速切削过程的振动响应是机床加工系统在变频激励力作用下的振动响应，它远比在恒频激励力作用下的振动响应小，这是变速切削方法之所以具有显著减振效果的最为本质的减振机理。 展开更多
关键词 变速 切削 变频激励 减振 机床
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基于ANSYS/LS_DYNA的螺旋刀具土壤切削的数值模拟 被引量：27
10
作者 马爱丽 廖庆喜 +4 位作者 田波平 黄海东 舒彩霞 周善鑫 林新 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期248-252,共5页
选择黄棕壤为土壤类型,观察螺旋刀具对土壤的破坏过程,建立了螺旋刀具的实体模型和MAT147(MAT_FHWA_SOIL)的土壤材料模型;借助有限元ANSYS/LS_DYNA(显式非线性动力分析有限元软件)模块,构建了螺旋刀具切削土壤的有限元模型,并进行螺旋... 选择黄棕壤为土壤类型,观察螺旋刀具对土壤的破坏过程,建立了螺旋刀具的实体模型和MAT147(MAT_FHWA_SOIL)的土壤材料模型;借助有限元ANSYS/LS_DYNA(显式非线性动力分析有限元软件)模块,构建了螺旋刀具切削土壤的有限元模型,并进行螺旋刀具切削土壤过程的三维动力学仿真,得出了开沟机螺旋刀具切削土壤功耗的大小和螺旋叶片的等效应力(von Mises stress)的变化规律及其力学特性。 展开更多
关键词 螺旋刀具 土壤 切削 显式非线性动力分析有限元软件 数值模拟
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振动式二维切削土壤减小阻力机理 被引量：24
11
作者 殷涌光 程悦荪 李俊明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第2期11-16,共6页
对铲刃角振动式二维切削土壤进行了理论分析,探讨了这种方式减小阻力的原因。分析结果与试验结果相符。
关键词 土壤 切削 二维 振动 装载机
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自动嫁接机的研究现状与展望 被引量：23
12
作者 罗军 高英武 何幸保 《湖南农机（学术版）》 2010年第2期1-2,共2页
随着新的农业生产模式和新技术的发展与应用,农业机械将成为农业生产的生力军。自动嫁接机作为农业机械的重要类型,具有很大的发展潜力。为此,在了解嫁接原理的基础上,分析了国内外自动嫁接机的研究现状与进展,找出了嫁接机发展中的主... 随着新的农业生产模式和新技术的发展与应用,农业机械将成为农业生产的生力军。自动嫁接机作为农业机械的重要类型,具有很大的发展潜力。为此,在了解嫁接原理的基础上,分析了国内外自动嫁接机的研究现状与进展,找出了嫁接机发展中的主要问题并提出相应的解决途径。 展开更多
关键词 自动嫁接机 切削 成活率
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母株年龄和插穗基部切削方式对日本落叶松生根的影响 被引量：19
13
作者 王笑山 胡新生 +2 位作者 王有才 聂军 刘素梅 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 1993年第6期627-632,共6页
在无激素处理的条件下,1.5年生幼龄母株的插穗易于生根,平均生根率达96.0％以上,且发根量大,偏根率低;4.5年生时,插穗生根率极显著低于1.5年生母株,而与8.5年生母株无显著差异;12.5年生母株插穗生根率又极显著低于8.5年生母株。母株年... 在无激素处理的条件下,1.5年生幼龄母株的插穗易于生根,平均生根率达96.0％以上,且发根量大,偏根率低;4.5年生时,插穗生根率极显著低于1.5年生母株,而与8.5年生母株无显著差异;12.5年生母株插穗生根率又极显著低于8.5年生母株。母株年龄与插穗生根率和偏根率分别呈显著的负相关(r=-0.9652)和极显著正相关(r=0.9993),但与生根量和平均最长根长度无显著相关。插穗基部切削方式不同,偏根率有显著的差异,但切削方式不同对生根率无明显的影响。单面切、双面切的插穗,不定根多发生在基部未经切削部位的最下端。基部平切省工省时有利于减少偏根率和提高根系质量,适于日本落叶松半木质化插穗大批量扦插育苗时采用。 展开更多
关键词 日本落叶松 母株年龄 切削 生根率
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土壤切削弹粘塑性有限元分析 被引量：11
14
作者 陆怀民 张云廉 刘晋浩 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第2期100-104,共5页
土壤切削弹粘塑性有限元分析陆怀民（东北林业大学，哈尔滨，１５ｏｏ４０）张云廉，刘晋浩（哈尔滨电工学院，１５００４０）（东北林业大学，哈尔滨，１０４００）１前言土壤切削理论是工程土方机械和农林耕作机械切土部件设计的基本... 土壤切削弹粘塑性有限元分析陆怀民（东北林业大学，哈尔滨，１５ｏｏ４０）张云廉，刘晋浩（哈尔滨电工学院，１５００４０）（东北林业大学，哈尔滨，１０４００）１前言土壤切削理论是工程土方机械和农林耕作机械切土部件设计的基本依据之一。在以往的研究中，一般都采... 展开更多
关键词 土壤 切削 弹粘塑性 有限元分析
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切削颤振的预报控制 被引量：17
15
作者 于骏一 周晓凯 包善斐 《振动工程学报》 EI CSCD 1990年第1期72-78,共7页
本文主要讨论切削颤振的预报方法和控制方案。在研究过渡切削过程各个动态切削参数变化规律的基础上,本文提出以特征系数M 作为预报参数,M=H_1~2·σ_F^2/σ_α~2。当M 值超过了设定的控制门限值后,微机预报系统即向控制系统发出控... 本文主要讨论切削颤振的预报方法和控制方案。在研究过渡切削过程各个动态切削参数变化规律的基础上,本文提出以特征系数M 作为预报参数,M=H_1~2·σ_F^2/σ_α~2。当M 值超过了设定的控制门限值后,微机预报系统即向控制系统发出控制信号。本文采用一种特种形式的变速控制系统控制颤振。试验在普通车床上进行。 展开更多
关键词 切削 颤振 预报 控制 相交系数
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刀具涂层技术的进展和应用 被引量：20
16
作者 于启勋 张京英 《航空制造技术》 2007年第7期36-39,共4页
切削刀具材料不仅需要有很高的硬度和耐磨性,而且需要有较好的抗弯强度和冲击韧性。这两方面的性能相互矛盾,难以兼顾。在刀具表面敷以涂层。
关键词 刀具材料 涂层技术 应用 冲击韧性 抗弯强度 耐磨性 切削
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薄壁零件切削变形的研究现状综述 被引量：21
17
作者 马海龙 段辉 汤爱君 《机床与液压》 北大核心 2010年第9期117-119,5,共4页
薄壁零件切削过程中的变形是高速加工领域的一个重要研究内容。介绍薄壁零件结构特点;分析薄壁零件切削变形的影响因素,表明工件的材料力学特性与结构特点、加工过程中毛坯初始残余应力的释放与重分布、切削过程中刀具与工件间的热-力... 薄壁零件切削过程中的变形是高速加工领域的一个重要研究内容。介绍薄壁零件结构特点;分析薄壁零件切削变形的影响因素,表明工件的材料力学特性与结构特点、加工过程中毛坯初始残余应力的释放与重分布、切削过程中刀具与工件间的热-力耦合作用以及工件的装夹等是主要影响因素。并介绍目前国内外研究的发展状况。 展开更多
关键词 高速加工 切削 薄壁零件 变形
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碳纤维复合材料的后加工工艺 被引量：17
18
作者 胡宝刚 赵建设 李德茂 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 1995年第1期31-34,44,共5页
碳纤维复合材料后加工时，易产生各种加工缺陷，刀具磨损快，尺寸控制困难。本文通过对碳纤维复合材料的切削、制孔、切割等后加工工艺的研究，对各种后加工工艺用的刀具材料、几何角度提出了建议，并推荐了相应的工艺参数。
关键词 碳纤维复合材料 后加工工艺 切削 制孔 金属切削
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花键轴高效精密批量化生产工艺的合理性探讨 被引量：19
19
作者 李泳峄 赵升吨 +1 位作者 孙振宇 范淑琴 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期1-6,共6页
花键轴零件被广泛应用于汽车、航天航空、工程机械等领域,需求量的剧增和使用要求的不断提高,对目前花键轴的生产工艺及能力提出了新的挑战。本文分析了现有的花键轴零件生产工艺,包括切削加工和塑性成形加工,介绍了花键轴零件生产工艺... 花键轴零件被广泛应用于汽车、航天航空、工程机械等领域,需求量的剧增和使用要求的不断提高,对目前花键轴的生产工艺及能力提出了新的挑战。本文分析了现有的花键轴零件生产工艺,包括切削加工和塑性成形加工,介绍了花键轴零件生产工艺的新进展,指出我国今后发展花键轴零件先进生产工艺的主要任务,并探讨了我国实现花键轴零件高效精密批量化生产工艺的合理性。 展开更多
关键词 花键轴 生产工艺 切削 塑性成形
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岩石钻掘过程中的钻头温度分析 被引量：19
20
作者 杨晓峰 李晓红 卢义玉 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期3164-3169,共6页
为深入研究钻头钻掘岩石过程中的温度变化规律,通过对钻头钻掘岩石的传热过程分析,建立描述钻头在钻掘岩石过程中温度变化的微分方程组,归纳影响钻头温度变化的各种影响因素。在对钻头钻掘岩石过程进行热功转换分析的基础上,给出钻头温... 为深入研究钻头钻掘岩石过程中的温度变化规律,通过对钻头钻掘岩石的传热过程分析,建立描述钻头在钻掘岩石过程中温度变化的微分方程组,归纳影响钻头温度变化的各种影响因素。在对钻头钻掘岩石过程进行热功转换分析的基础上,给出钻头温度的解析计算方法,并结合钻头切削面温度解析计算式,给出钻头温度的解析方程。研究结果表明:钻头在钻掘岩石过程中的温度受几何条件、热物性质、钻掘参数等因素影响;在其他条件一定的情况下,钻头平均温度升高与钻头推进速度v的平方根成正比。 展开更多
关键词 岩石 钻掘 侵入 切削 温度
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