范依航
- 作品数：39 被引量：149H指数：7
- 供职机构：长春工业大学机电工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项吉林省自然科学基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺机械工程一般工业技术理学更多>>
- 基于应变梯度理论的切削加工SiCp/Al表面创成机理分析
- 2024年
- 为了深入研究颗粒增强铝基复合材料的切削过程,对45%体积分数的SiCp/Al复合材料通过多相建模的方法建立了基于应变梯度的本构模型,并对软件ABAQUS进行了二次开发,用程序语言将所建本构模型以及描述断裂的B-W断裂准则编入用户子程序VUMAT,并导入ABAQUS进行仿真分析。结合切削实验和仿真分析结果,研究了在相同切削速度及不同切削深度下SiCp/Al复合材料加工表面温度、材料内部应力应变和位错的变化情况。研究结果表明,相较于传统Johnson-Cook模型,修正后的本构模型所得到的结果与实验结果更加吻合;切削深度增大会引发高温梯度;材料内部应力会在颗粒附近形成应力集中;在加工表面应变较大的区域出现大量位错,导致加工颗粒增强金属基复合材料的难度上升。
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- 关键词：颗粒增强金属基复合材料应变梯度切削温度位错
- 复杂光机部件仿真平台结构设计与研究
- 2019年
- 复杂光机部件图像采集地面仿真平台姿态扰动发生装置,是一种航空相机地面空中环境模拟装置。文中主要通过分析现有振动器,并结合其优点,设计出一种新型的仿真平台,用以实现在地面实验室中对航空相机进行空中飞行环境的模拟,从而进行探究影响航空相机拍照质量的影响因子,进而可以研制出解决该影响因子的云台,并可以测试云台的合理性。以及基于ADAMS虚拟样机并联机构运动学和动力学特性分析,为仿真平台整体结构的优化设计提供理论依据和主要参数。
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- 关键词：振动台有限元法ADAMS
- 干切钛合金Ti-6Al-4V时硬质合金刀具磨损行为研究被引量：3
- 2015年
- 针对航空发动机典型零件钛合金膜盘在加工过程中刀具磨损严重、加工效率低的问题,采用硬质合金刀具进行钛合金外圆车削加工试验研究,利用带有能谱分析的扫描电镜观测,结合刀-屑接触面摩擦状态,分析刀具磨损形貌与刀具磨损机理;重点分析了刀具材料流失的具体过程,并给出了刀具材料从基体脱落的物理演变过程模型。结果表明:在切削过程中刀-屑接触面伴随着严重的粘结、扩散以及氧化现象,随着切削速度的提高,加速了这种现象的发生;所建立的演变模型能够很好地反映刀具材料的流失过程。
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- 关键词：TI-6AL-4V硬质合金刀具刀具磨损机理
- 切削Ni-Fe-Cr-Co-Cu系镍基合金刀具磨损的分子动力学分析被引量：2
- 2020年
- 建立了碳化硅增韧氧化铝陶瓷刀具切削Ni-Fe-Cr-Co-Cu系镍基合金的分子动力学模型,计算了刀具与工件原子间的Morse势函数,并对仿真结果进行可视化分析,从原子尺度分析切削镍基合金过程中的刀具磨损,发现切削过程中粘结磨损与扩散磨损往往同时发生,并从配位数、温度、原子位移和晶体有序性方面对刀具磨损过程进行了深入分析,为刀具磨损机制做出了更加完善的微观解释,有利于找到延长刀具使用寿命的方法。
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- 关键词：镍基合金分子动力学磨损
- 高速切削镍基高温合金条件下影响毛刺因素的研究被引量：1
- 2020年
- 镍基高温合金是一种难加工金属材料,采用此材料加工后工件质量很难保证。而工件质量是高速切削加工追求的重要内容,其对加工后零件的耐磨性、耐腐蚀性和热传导性能都有很大的影响。通过切削实验与仿真分析相结合的方法来研究影响高温镍基合金的高速切削条件下的工件质量的因素。分析切削实验获取的切削根金相图片,结合实验现象,得出结论:在切削速度不变的情况下,切削深度越大,形成的毛刺高度越高。在切削深度一定的情况下,切削速度越大,越不易形成滞留毛刺,工件质量越好。
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- 关键词：镍基高温合金工件质量毛刺
- 基于多尺度仿真的Inconel718切削过程研究被引量：4
- 2017年
- 镍基高温合金Inconel718因具有优良的性能而广泛应用于航空航天领域,但是起强化作用的强化合金元素以高硬度化合物形式存在,如Ti C、Nb C等相间硬质点,导致其切削加工性差,被定义为难加工材料。通过建立Inconel718的多尺度有限元模型,并加入含有cohesive单元的脆性相颗粒进行切削仿真,深入研究切削Inconel718过程中脆性相对锯齿形切屑形态和切削力的影响规律。结果表明:通过仿真结果与实验结果的对比分析,所建立的多尺度有限元模型与普通仿真结果相比,切屑形态、切削力等均与实验结果更加接近,表明所建立的多尺度模型能够更好的反映Inconel718的切削过程。
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- 关键词：INCONEL718脆性相锯齿形切屑
- SiC_(p)/2024Al复合材料高应变率热变形行为的新本构模型被引量：2
- 2021年
- 通过分离式霍普金森压杆(SHPB)动态压缩试验研究了体积分数为45%的铝基碳化硅颗粒增强复合材料(SiC_(p)/2024Al)在大应变率和变形温度范围内的热变形行为,分析了热变形参数(变形温度和应变率)对流动应力的影响。研究发现:变形温度和应变率对复合材料的流变应力、抗压强度、弹性模量、应变率敏感性有显著影响;抗压强度、弹性模量随变形温度的增大而减小,而抗压强度、弹性模量、应变率敏感性随应变率的增大出现了拐点。根据试验结果,结合热力学和统计损伤力学理论,建立了描述SiC_(p)/2024Al复合材料动态热变形行为的连续损伤本构模型,预测的流动应力与试验结果吻合较好,表明所建立的模型能够准确地描述SiC_(p)/2024Al复合材料动态热变形行为。
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- 关键词：本构模型
- 基于刀具磨损和切屑形成对切削Ti6Al4V的切削力特性研究被引量：10
- 2011年
- 为了研究钛合金Ti6Al4V切削过程中的切削力特性,采用硬质合金涂层和无涂层刀具进行了外圆干车削试验,提取切削力信号,通过研究切削力的静动态特性,揭示了切削力与切削速度、刀具材料、刀具磨损以及切屑形成的关系。结果表明:钛合金切削过程中,切削力的静态分量中径向力Fp最大,直接导致刀具后刀面磨损;随着切削速度的变化,切削力的变化是由刀具磨损、材料本身的特性等多方面因素综合作用的结果,切削力动态分量分形维数可用于刀具状态监控;锯齿形切屑的产生与切削力的高频变化有直接的关系,锯齿生成频率可以作为切削力动态分量频率的一个表征,选取适当的切削参数可以降低由于锯齿屑产生引起的切削力振动。
- 范依航郑敏利杨树财程明明
- 关键词：切削力分形维数刀具磨损锯齿形切屑
- 镍基合金切削机理与工艺基础
- 2022年
- 镍基高温合金具有优良的物理与机械性能,是一种在航空航天领域广泛应用的难加工材料,常用作航空航天发动机与燃气轮机的轮盘、叶片等耐热类零部件,具有型面复杂、材料去除率大等特点。航空发动机和燃气轮机“两机”重大专项的实施,对镍基高温合金相关零部件产品的需求量日益增大。镍基高温合金材料导热性差、加工硬化严重且存在磨蚀性碳化物颗粒,导致其切削加工性差、加工表面完整性难于保障,是典型的难加工材料。在各级课题支持下,开展了切削区材料动态行为与变形机理、刀具磨损、绿色冷却润滑技术与工艺应用等方面研究,并取得一定的有价值的创新性成果,对关键技术有所突破。研究成果聚焦于切削过程中材料损伤与去除的潮源研究,必将丰富难加工材料的切削加工理论,益于突破镍基高温合金切削过程中刀具磨损严重、表面质量差等关键技术。
- 郝兆朋张涵范依航
- 关键词：冷却润滑刀具磨损机理
- 高速切削Inconel718绝热剪切带微观特征研究被引量：5
- 2018年
- 镍基高温合金Inconel718是多组元复杂合金,在高速切削过程中,切削变形复杂,切削温度高,使得刀具磨损十分严重。因此,通过切削实验获取切屑根进行观察分析,同时结合切削仿真深入研究锯齿形切屑的形成过程中绝热剪切带的微观特征。结果表明:绝热剪切带以两种形式存在,形变带(应变高度集中)和转变带(有高温转变痕迹)。形变带是材料热塑性剪切失稳后形成的一条窄带(其中也有少量动态再结晶),转变带则是发生了组织转变以及动态再结晶形成的。在切削过程中,绝热剪切带上受到大应力、应变的作用,剪切带上的空洞聚合最终导致微裂纹的产生。
- 郝兆朋姬芳芳范依航王涛
- 关键词：绝热剪切带形变带
