| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 引言 | 第12-14页 |
| 1.1 课题背景 | 第12页 |
| 1.2 研究意义 | 第12-13页 |
| 1.3 研究内容 | 第13-14页 |
| 2 文献综述 | 第14-39页 |
| 2.1 高速切削技术简介 | 第14-16页 |
| 2.2 高速切削中切屑的研究 | 第16-22页 |
| 2.2.1 绝热剪切理论形成锯齿状切屑 | 第16-17页 |
| 2.2.2 周期脆性断裂形成锯齿状切屑 | 第17-19页 |
| 2.2.3 锯齿切屑中的微观组织结构特征 | 第19-22页 |
| 2.3 动态再结晶机制及临界条件 | 第22-28页 |
| 2.3.1 连续动态再结晶机制 | 第23-26页 |
| 2.3.2 连续动态再结晶临界条件 | 第26-28页 |
| 2.4 切削分析模型与正交切削有限元模型 | 第28-35页 |
| 2.4.1 切削分析模型 | 第28-30页 |
| 2.4.2 正交切削有限元模型 | 第30-35页 |
| 2.4.2.1 正交切削有限元模型的构建 | 第30-32页 |
| 2.4.2.2 正交切削有限元模型中的本构模型 | 第32-35页 |
| 2.5 高速切削中的刀具磨损 | 第35-39页 |
| 2.5.1 切削中刀具磨损的主要机制 | 第35-36页 |
| 2.5.2 高速切削中刀具扩散磨损机理 | 第36-37页 |
| 2.5.3 高速切削中刀具磨损模型研究 | 第37-39页 |
| 3. 实验方法与设备 | 第39-41页 |
| 3.1 实验材料 | 第39页 |
| 3.2 实验内容 | 第39-41页 |
| 3.2.1 正交切削实验 | 第39-40页 |
| 3.2.2 切屑及刀具磨损检测实验 | 第40页 |
| 3.2.3 热模拟压缩实验 | 第40-41页 |
| 4. 利用能量最小原理计算平衡剪切角 | 第41-61页 |
| 4.1 引言 | 第41-42页 |
| 4.2 模型的构建 | 第42-50页 |
| 4.2.1 第一切变区应力及应变的计算 | 第43-46页 |
| 4.2.2 第二切变区应力及应变的计算 | 第46-50页 |
| 4.3 平衡剪切角的计算和实验验证 | 第50-54页 |
| 4.4 影响平衡剪切角的因素 | 第54-59页 |
| 4.4.1 现有平衡剪切角的计算模型中的一些问题 | 第54-55页 |
| 4.4.2 材料在两个变形区能量的变化规律 | 第55-57页 |
| 4.4.3 材料力学性能变化对平衡剪切角的影响 | 第57-59页 |
| 4.5 小结 | 第59-61页 |
| 5. 考虑材料动态再结晶软化的材料本构模型 | 第61-76页 |
| 5.1 引言 | 第61页 |
| 5.2 材料本构模型的建立 | 第61-66页 |
| 5.2.1 Estrin-Mecking本构模型 | 第61-63页 |
| 5.2.2 动态再结晶临界应变的计算 | 第63-64页 |
| 5.2.3 动态再结晶动力学的分析 | 第64-66页 |
| 5.3 材料本构模型的求解 | 第66-74页 |
| 5.3.1 热模拟实验材料的应力应变曲线 | 第66-67页 |
| 5.3.2 Jonas模型求解动态再结晶临界应变及形变激活能的计算 | 第67-71页 |
| 5.3.3 利用热模拟实验结果求解E-M方程的参数 | 第71-72页 |
| 5.3.4 动态再结晶动力学的参数求解 | 第72-74页 |
| 5.4 模型计算结果的验证 | 第74-75页 |
| 5.5 小结 | 第75-76页 |
| 6. 材料动态再结晶行为对切屑形貌影响 | 第76-90页 |
| 6.1 引言 | 第76页 |
| 6.2 切削速度对切屑形貌的影响以及物理本质 | 第76-83页 |
| 6.2.1 不同切削速度下的切屑形貌 | 第76-77页 |
| 6.2.2 动态再结晶对切屑形貌影响的分析 | 第77-83页 |
| 6.3 第二变形区上动态再结晶机制 | 第83-88页 |
| 6.3.1 高变形速度下基于CDRX的动态再结晶过程 | 第84-85页 |
| 6.3.2 高变形速度下基于CDRX的大微观取向角演变动力学模型 | 第85-88页 |
| 6.4 小结 | 第88-90页 |
| 7. 材料动态再结晶行为对刀具加速磨损的影响 | 第90-110页 |
| 7.1 引言 | 第90页 |
| 7.2 切削速度对刀具磨损及第二变形区的影响 | 第90-104页 |
| 7.2.1 切削速度对刀具磨损的影响 | 第90-96页 |
| 7.2.2 切削速度对第二变形区工件材料行为的影响 | 第96-104页 |
| 7.2.2.1 第二变形区微观组织结构与切削速度的关系 | 第96-103页 |
| 7.2.2.2 第二变形区晶粒尺寸随切削速度的变化 | 第103-104页 |
| 7.3 切屑根部动态再结晶加速刀具磨损机制的讨论 | 第104-108页 |
| 7.3.1 细晶粒加速元素扩散机制 | 第104-107页 |
| 7.3.2 基于第二变形区再结晶及温度影响的刀具扩散磨损分析 | 第107-108页 |
| 7.4 小结 | 第108-110页 |
| 8. 基于材料动态再结晶行为加速刀具磨损的有限元模拟 | 第110-134页 |
| 8.1 引言 | 第110页 |
| 8.2 正交切削有限元模型的构建 | 第110-113页 |
| 8.2.1 构建有限元模型的基本假设 | 第110-111页 |
| 8.2.2 有限元模型中材料热物性及计算中的初始和边界条件 | 第111-113页 |
| 8.3 正交切削刀具磨损有限元模型中的二次开发 | 第113-121页 |
| 8.3.1 刀具尖端处工件模型局部加密二次开发 | 第114-115页 |
| 8.3.2 本构模型的二次开发 | 第115页 |
| 8.3.3 微观组织结构演变的二次开发 | 第115-116页 |
| 8.3.4 基于微观组织结演变的刀具扩散磨损二次开发 | 第116-121页 |
| 8.4 有限元计算结果与分析 | 第121-133页 |
| 8.4.1 低速连续带状切屑计算结果与分析 | 第121-125页 |
| 8.4.2 中速锯齿状切屑计算结果与分析 | 第125-129页 |
| 8.4.3 高速锯齿状切屑计算结果与分析 | 第129-133页 |
| 8.5 小结 | 第133-134页 |
| 9. 结论 | 第134-136页 |
| 研究特色及创新点 | 第136-137页 |
| 参考文献 | 第137-150页 |
| 作者简历及在学研究成果 | 第150-154页 |
| 学位论文数据集 | 第154页 |
