[发明专利]一种基于ABAQUS的颗粒增强钛基复合材料车削过程仿真方法

权利要求书

1.一种基于ABAQUS的颗粒增强钛基复合材料切削过程仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、建立颗粒增强钛基复合材料切削过程的仿真模型：所述仿真模型包括刀具模型和颗粒增强钛基复合材料模型，所述颗粒增强钛基复合材料模型包括基体模型和增强相颗粒模型；

步骤S2、通过ABAQUS仿真软件分别对建立的刀具模型、基体模型和颗粒模型定义材料属性；

步骤S3、通过ABAQUS仿真软件分别对建立的刀具模型、基体模型和颗粒模型进行网格划分；

步骤S4、对划分好网格的基体模型、颗粒模型及刀具模型进行装配、定位；

步骤S5、设置基体模型和颗粒模型之间的约束以及基体模型和刀具模型之间的约束；

步骤S6、根据切削运动特征创建分析步以及输出变量；

步骤S7、根据刀具模型相对基体模型的运动特性设置边界条件和施加载荷；

步骤S8、将通过步骤S1-S7处理的颗粒增强钛基复合材料切削过程的仿真模型提交至ABAQUS仿真软件的求解器中进行求解运算，得到运算结果。

2.根据权利要求1所述的基于ABAQUS的颗粒增强钛基复合材料切削过程仿真方法，其特征在于，所述步骤S8后还包括：

步骤S9、将得到的运算结果与实际结果进行比较，若仿真不收敛，则重新执行步骤S1-步骤S8；若仿真大于差异阀值，则重新执行步骤S4-步骤S8。

3.根据权利要求1所述的基于ABAQUS的颗粒增强钛基复合材料切削过程仿真方法，其特征在于，所述步骤S5具体内容为：

将颗粒增强钛基复合材料模型中的基体模型与颗粒模型进行绑定，将绑定好的颗粒增强钛基复合材料模型根据基体模型和刀具模型之间的接触状态定义基体模型和刀具模型之间的摩擦及约朿。

4.根据权利要求1所述的基于ABAQUS的颗粒增强钛基复合材料切削过程仿真方法，其特征在于，所述步骤S6包括：

步骤S61.对基体模型施加全约束的边界条件；

步骤S62.控制刀具模型的运动，在刀具模型的x轴方向施加速度约束，并在历史变量中定义车削过程中的切削力；在场变量中定义位移、速度、加速度、应力、应变。

5.根据权利要求1所述的基于ABAQUS的颗粒增强钛基复合材料切削过程仿真方法，其特征在于，所述步骤S2中对基体模型和刀具模型定义材料属性是通过ABAQUS仿真软件中的Property模块定义的。

6.根据权利要求1所述的基于ABAQUS的颗粒增强钛基复合材料切削过程仿真方法，其特征在于，

所述步骤S4中，将基体模型和颗粒模型装配成工件形状的颗粒增强钛基复合材料模型是通过ABAQUS仿真软件中的Assembly模块装配的；

所述步骤S5中，将基体模型与颗粒模型之间进行约束是通过ABAQUS仿真软件中的Interaction模块绑定的。

7.根据权利要求1所述的基于ABAQUS的颗粒增强钛基复合材料切削过程仿真方法，其特征在于，所述步骤S3中将刀具模型和基体模型相接触的区域采用细网格而距离偏远的区域采用粗网格。