Математическое и физическое моделирование динамики процесса резания композиционных структурно-неоднородных материалов : На примере синтеграна

• Автор: Валид Махмуд Мохамед Эль-Сайед Шевах
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 189 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1Л. Теоретические основы строения и разрушения

структурно-неоднородных материалов

1Л Л. Строение структурно-неоднородных материалов и особенности их разрушения. Экспериментальные исследования статики и динамики разрушения
1.1.2. Математические модели процесса разрушения структурно-неоднородных материалов

1.2. Особенности процесса резания структурнонеоднородных материалов

1.3. Синтегран как прогрессивный материал для изготовления деталей и узлов металлорежущих станков.

1.3.1. Строение и свойства синтеграна

1.3.2. Особенности механической обработки синтеграна

1.4. Обсуждение литературных данных и формулировка цели и задач исследования

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И АНАЛИЗ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ СТРУКТУРНОНЕОДНОРОДНОЙ СРЕДЫ
2.1. Методологические особенности математического моделирования напряжений при резании материалов с неоднородной структурой
2.2. Формирование моделей для математического моделирования
2.3. Анализ напряжений в отдельно взятом зерне
2.3.1. Исследование влияния «масштабного фактора» на распределение напряжений в элементе структуры
2.3.2. Напряженно-деформированное состояние зерна при сосредоточенной и распределенной нагрузке

2.4. Анализ напряженно-деформированного состояния зерен
в регулярной структуре
2.5. Математическая модель разрушения при чистовом резании структурно-неоднородной среды
* ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ В СТРУКТУРНОНЕОДНОРОДНЫХ СРЕДАХ ПОЛЯРИЗАЦИОННООПТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
3.1. Обоснование выбора поляризационно-оптического метода (фотомеханики) для экспериментальных исследований
3.2. Методика экспериментального исследования
3.3. Методика компьютерной обработки цифровых фотографий, полученных в результате поляризационнооптических исследований
3.4. Результаты экспериментальных исследований на поляризационно-оптических моделях и их обсуждение
3.4.1. Исследование влияния размеров модели одного зерна на распределение напряжений вблизи поверхности контакта поляризационно-оптическим методом
• 3.4.2. Моделирование квазидискретной среды в виде совокупности круглых дисков поляризационно-оптическим
методом
3.4.3. Исследования модели структурно-неоднородного материала
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВИБРАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОЦЕССА ТОЧЕНИЯ СИНТЕГРАНА
4.1. Методика исследования динамики точения
4.1.1 .Методика измерения силы резания
4.1.2. Методика измерения колебаний державки резца
4.2. Методика обработки сигналов датчика силы и виброу-

скорении
4.3. Выбор плана проведения эксперимента и его реализа-
& ция после фильтра диапазоном от 200 Гц до 2800 Гц
4.3.1. Планирование эксперимента
4.3.2. Выбор области определения факторов

4.4. Выбор плана проведения эксперимента и его реализация после фильтраотбЗОГц
4.5 Исследование износа режущей пластины
4.6 Исследование стружки
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

т т
V и шах- касательное и максимальное касательное напряжения в
этой же точке.
Рис. 2.5. Схема к расчету напряжений в плоском полупространстве (задача Фламана [147])
Наметим мысленно на границе зерна некоторое число близко расположенных (для увеличения точности) точек и для каждой из них рассчитаем декартовы напряжения по соотношениям (2.1). Затем с помощью формул, связывающих поверхностные и декартовы напряжения в точках поверхности [147]:
X = 1°х+ттху-,Т = т(ту+1тХУ
где: / и т - направляющие косинусы нормали N к границе, найдем силы, компенсирующие влияние зерен, находившихся в контакте с изучаемым зерном.
Указанные силы - нормальные У,У2,-, и тангенциальные
Ти,Т2р Т3- получаем путем разбиения границ разрезов на 10 участков и умножая напряжения, рассчитанные для координат средних точек этих участков, на протяженность участков, обозначенную как Ах.