基于微刃效应的不锈钢加工表面残余应力分布研究

针对刀具微刃半径对正交切削AISI 304不锈钢在分段切屑形成时加工表面残余应力分布的影响进行探讨,并在ABAQUS/Explicit中建立耦合欧拉—拉格朗日模型(CEL),分析刀具微刃变化时沿切削速度方向的残余应力分布和切屑形貌的变化,通过不同微刃半径的正交切削实验所得到的表面残余应力和切屑形态验证了数值模型的准确性。结果表明,微刃半径越大,切屑的分割程度越大;由于锯齿状切屑的形成,导致已加工表面的残余应力呈周期性分布,并且振幅随着微刃半径的增加而增加。

冷喷涂Ti涂层的颗粒变形行为及孔隙分布

在冷喷涂(CS)的沉积过程中,颗粒间结合强度较弱,涂层内普遍存在孔隙和颗粒间边界等缺陷。为研究这些缺陷的形成机制,在不同载流温度下,制备了3种不同粒度分布的Ti金属涂层;根据试验参数,建立随机多颗粒沉积的Coupled Euler-Lagrange(CEL)模型,计算获得了颗粒沉积后的变形情况及涂层内部的孔隙分布规律。结果表明,数值模拟和试验结果吻合良好。碰撞作用导致颗粒的累积呈现方向性,随着速度提高,颗粒的变形增大且内层颗粒受速度影响比外层颗粒更大。在相同参数下,大粒径颗粒沉积获得孔隙尺寸更大,孔隙率更高。在低速情况下,涂层内部的孔隙会相互连通形成孔簇,而随着临界速度比增大,孔隙率降低。