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基于能量法CFRP切削机理与加工表面质量表征方法研究

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基于能量法CFRP切削机理与加工表面质量表征方法研究
论文目录
 
中文摘要第1-5页
Abstract第5-15页
字母注释表第15-17页
第一章 绪论第17-32页
  1.1 论文研究背景及意义第17-20页
    1.1.1 碳纤维增强复合材料特性第17-19页
    1.1.2 碳纤维增强复合材料在航空领域的应用第19-20页
    1.1.3 课题研究意义第20页
  1.2 国内外研究现状第20-31页
    1.2.1 CFRP切削机理及切削力建模研究现状第20-23页
    1.2.2 CFRP切削过程能量分布研究现状第23-24页
    1.2.3 CFRP加工表面质量研究现状第24-28页
    1.2.4 CFRP机械加工对其强度性能影响机理研究第28-31页
  1.3 本文主要研究内容第31-32页
第二章 基于能量法CFRP切削机理研究及切削力建模第32-65页
  2.1 单向碳纤维增强复合材料(UD-CFRP)力学基础特性第32-35页
    2.1.1 复合材料各组分力学特性第32-33页
    2.1.2 复合材料细观力学分析第33-34页
    2.1.3 复合材料宏观力学分析第34-35页
  2.2 CFRP正交切削过程能量分布分析第35-48页
    2.2.1 复合材料正交切削过程能量分布第36-38页
    2.2.2 切削过程形成新表面能量(E_(surf))分析第38页
    2.2.3 切削过程刀具-切屑摩擦能(E_(fric))分析第38-40页
    2.2.4 切屑形成过程断裂能(E_(chip))分析第40-41页
    2.2.5 次表面加工损伤能(E_(deb))分析第41-46页
    2.2.6 正交切削过程中切屑厚度分析第46-48页
    2.2.7 基于能量分析的CFRP正交切削过程中切削力预测第48页
  2.3 正交切削试验及断裂韧度测量第48-53页
    2.3.1 CFRP正交切削过程中切削力测量试验第48-51页
    2.3.2 CFRP断裂韧度试验测定第51-53页
  2.4 正交切削纤维变形及纤维脱粘长度预测第53-56页
  2.5 CFRP正交切削有限元仿真第56-61页
    2.5.1 CFRP材料本构模型第56-59页
    2.5.2 模拟仿真结果讨论第59-61页
  2.6 结果讨论与分析第61-63页
    2.6.1 切削力预测模型和试验结果对比第61-62页
    2.6.2 CFRP正交切削过程中各部分能量消耗规律分析第62-63页
  2.7 本章小结第63-65页
第三章 基于断裂韧度CFRP切削过程表面缺陷预测第65-86页
  3.1 单向碳纤维增强复合材料正交切削试验第65-68页
    3.1.1 纤维方向角第65-66页
    3.1.2 CFRP正交切削试验设备第66页
    3.1.3 工件材料及刀具参数第66-67页
    3.1.4 试验条件第67-68页
  3.2 切削变形及切屑形成机理分析第68-75页
    3.2.1 单向CFRP正交切削过程切屑形成机理试验分析第68-71页
    3.2.2 单向CFRP正交切削过程切屑分离角度分析第71页
    3.2.3 单向CFRP正交切削切屑分析模型第71-75页
  3.3 CFRP正交切削过程数学分析模型第75-79页
    3.3.1 CFRP正交切削过程断裂韧度分析第75-76页
    3.3.2 考虑加工表面缺陷条件下的切削能量分析第76-77页
    3.3.3 CFRP切削过程表面缺陷大小预测第77-79页
  3.4 实验结果与讨论第79-84页
    3.4.1 CFRP切削过程剪切强度和新表面形成过程断裂韧度预测第79-80页
    3.4.2 CFRP正交切削过程能量消耗分析第80-81页
    3.4.3 CFRP正交切削表面缺陷预测第81-84页
  3.5 本章小结第84-86页
第四章 CFRP铣削过程加工表面质量表征方法研究第86-115页
  4.1 单向复合材料(UD-CFRP)铣削试验分析第86-91页
    4.1.1 试验设备第86-88页
    4.1.2 不同纤维方向角切削力变化规律第88-89页
    4.1.3 不同切削参数条件下切削力变化规律第89-91页
  4.2 复合材料铣削表面完整性研究试验设计第91-93页
  4.3 切削参数对铣削表面粗糙度的影响规律研究第93-96页
    4.3.1 铣削表面粗糙度测量第93页
    4.3.2 实验结果分析第93-96页
  4.4 切削参数对铣削表面空隙的影响规律第96-107页
    4.4.1 复合材料加工表面空隙第96-97页
    4.4.2 基于图像分割的复合材料加工表面空隙量化表征方法第97-101页
    4.4.3 复合材料加工参数对加工表面空隙率的影响第101-103页
    4.4.4 复合材料加工参数对加工表面空隙形成机理分析第103-107页
  4.5 切削参数对铣削表层材料微观结构影响规律研究第107-112页
    4.5.1 CFRP切削加工表层微观结构变化表征第108页
    4.5.2 CFRP切削加工表层 Δv和 Δh的测量第108-110页
    4.5.3 铣削参数对CFRP加工表层微观结构的影响规律第110-112页
  4.6 切削参数对各指标影响规律总结第112-113页
  4.7 本章小结第113-115页
第五章 CFRP表面加工损伤及材料强度弱化第115-125页
  5.1 复合材料铣削加工表面缺陷第115-119页
    5.1.1 试验设计第115页
    5.1.2 刀具磨损对加工缺陷的影响第115-118页
    5.1.3 纤维方向角对加工缺陷的影响规律第118-119页
  5.2 加工表面质量对复合材料准静态力学性能的影响第119-124页
    5.2.1 试验安排第119-123页
    5.2.2 不同加工质量对复合材料准静载强度性能的影响第123页
    5.2.3 各加工指标对试件强度的影响第123-124页
  5.3 本章小结第124-125页
第六章 结论与展望第125-127页
  6.1 全文主要结论第125-126页
  6.2 主要创新点第126页
  6.3 工作展望第126-127页
参考文献第127-136页
发表论文和参加科研情况说明第136-139页
致谢第139-140页

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