对合金 (Ti-6Al-4V) 的有限元素建模在面加工中进行了研究验证
1Department of Computer Engineering Techniques, AlSafwa University College, Karbala, Iraq.
Heliyon
|July 14, 2023
概括
有限元模型 (FEM) 准确预测合金 (Ti-6Al-4V) 的加工参数. 在面加工中增加的料速率提高了切割温度和表面粗度,与切割力相关.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 制造业 制造技术 制造技术
背景情况:
- 合金 (Ti-6Al-4V) 对于燃气轮机和航空发动机至关重要.
- 分析方法难以预测加工参数,如切削力,温度和表面粗度等.
- 有限元法 (FEM) 为这些预测提供了一个可行的模拟平台.
研究的目的:
- 为Ti-6Al-4V加工开发一个全热机械合的FEM模型.
- 模拟和分析不同料速率和切割速度对加工结果的影响.
- 为了验证模拟结果与实验面磨试验对比.
主要方法:
- 一个新的FEM模型集成机械和热方程使用一个明确的拉格朗公式.
- 为了优化切割区模拟,采用了三个不同的网状区域.
- 进行了实验面试验,控制了料速率和切割速度的变化.
- 高速摄像机捕捉了加工过程,以分析火花的产生.
主要成果:
- FEM模拟显示出与实验数据的良好一致.
- 发现高料速率会增加切割温度,并诱导火花的产生.
- 表面粗度与切削力大小有直接的比例关系.
结论:
- FEM是一种可靠的工具,用于预测Ti-6Al-4V的加工参数.
- 料速度是影响切割温度,火花产生和表面粗度的关键因素.
- 切削力测量可以有效地预测表面粗度趋势.
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