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公开(公告)号：CN106886635B
公开(公告)日：2018-01-16
申请号：CN201710045787.7
申请日：2017-01-20
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明公开了一种基于最小切削力峰值的铣刀螺旋角设计方法，用于解决现有铣刀螺旋角设计方法设计螺旋角精确度差的技术问题。技术方案是首先针对铣削方式及径向切削深度计算切入、切出角大小。根据标定出的径向和切向铣削力系数计算径向和切向铣削力系数之比的反正切值。然后根据切入、切出角及切削力系数之比的反正切值判断所选刀齿数是否满足该方法的适用条件。当刀齿数满足判定条件时，根据轴向切削深度、铣刀半径及刀齿数计算出最小铣削力峰值所对应铣刀螺旋角的度数。与背景技术相比，无需进行实验或有限元仿真就能得到最小切削力峰值条件下的铣刀螺旋角，操作简便且精确度高。
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公开(公告)号：CN105511397B
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201510836146.4
申请日：2015-11-26
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G05B19/19
摘要： 本发明公开了一种统一犁切模型的通用铣削力建模方法，用于解决现有通用铣削力建模方法通用性差的技术问题。技术方案是将犁切力统一表达为犁切力系数与被挤压材料体积的乘积，并将犁切力分离出来，避免了犁切作用对剪切系数的影响。首先进行几组静力铣削实验，记录铣削力数据；再将在笛卡尔坐标系测量得到的铣削力转化到铣刀局部坐标系，采用线性回归法确定局部坐标系下的犁切力值，再由铣削力中分离出剪切力，计算铣削力系数，并与实验测定值对比，通过反复迭代得到剪切角、法向摩擦角的数值，进而确定剪切力系数。根据分离出来的犁切力及确定的静态材料挤压体积，确定犁切力系数。本发明采用统一犁切模型，无需判断切削过程是否稳定，通用性好。
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公开(公告)号：CN107335848A
公开(公告)日：2017-11-10
申请号：CN201710491661.2
申请日：2017-06-20
申请人： 西北工业大学
摘要： 本发明公开了一种三维铣削残余应力预测方法，用于解决现有铣削残余应力预测方法实用性差的技术问题。技术方案是首先将铣削过程划分为若干个微小的三维斜角切削微元，然后这些微元进行分析。再计算切削力与切削速度的角度关系，接着基于J-C本构模型来计算剪切面的剪切流动应力，从而推出剪切面上的法向应力。接着对刀尖犁切行为进行分析，得到犁切力和犁切区域的长度。再对斜角切削的应力接触过程进行建模，采用应力张量三维坐标变换的方法将剪切和犁切造成的应力分布进行叠加，得到铣削过程中工件内部的应力-应变历程。最后用增量弹塑性的办法来预测工件在三维弹-塑性循环加载情况下的本构行为，得到铣削工件表面的残余应力，实用性好。
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公开(公告)号：CN106965032A
公开(公告)日：2017-07-21
申请号：CN201710171598.4
申请日：2017-03-22
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： B23Q11/00
CPC分类号： B23Q11/0035
摘要： 本发明公开了一种薄壁件铣削颤振抑制方法，用于解决现有铣削稳定性预测方法实用性差的技术问题。技术方案是通过附加质量对薄壁零件动力学参数的局部修改，建立一种高效的加工工艺方法来提高铣削加工的稳定域，为薄壁件高速铣削加工提供可靠的参数选择范围；最终利用优化算法选取可以实现无颤振、高效率的加工参数，实现薄壁件的高速无颤振铣削加工。本发明通过对薄壁零件动力学参数的局部修改，建立一种高效的加工工艺方法来提高铣削加工的稳定域，较好的解决了工件起始和终止位置两端刚性差，稳定域范围小，严重制约铣削过程加工参数的选取的问题；为薄壁件高速铣削加工提供可靠的参数选择范围，实现了薄壁件的高速无颤振铣削加工，实用性好。
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公开(公告)号：CN106682310A
公开(公告)日：2017-05-17
申请号：CN201611230309.5
申请日：2016-12-28
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明公开了一种考虑大变形精确形状控制的细长悬臂梁结构拓扑优化设计方法，用于解决现有细长悬臂梁结构拓扑优化设计方法精确度差的技术问题。技术方案是首先定义悬臂梁结构精确变形控制区域和其变形后的精确变形目标形状，在优化的每一步迭代中，计算精确变形区域实际曲面和目标曲面位移差的平方和作为精确形状控制约束，约束该变形误差最小，用伴随法求得其灵敏度，并在一定材料用量的限制下进行结构拓扑优化得到设计结果。在传统以整体刚度为目标的几何大变形拓扑优化设计中引入该方法，能够获得结构变形控制区域实现精确变形和结构整体刚度最大化的设计。
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公开(公告)号：CN106649928A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201610846739.3
申请日：2016-09-23
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G06F17/50
CPC分类号： G06F17/5018
摘要： 本发明公开了一种注塑成型工艺对薄壁大曲率聚碳酸酯塑件冲击行为影响的分析方法，用于解决现有聚碳酸酯复合材料冲击行为影响的分析方法实用性差的技术问题。技术方案是对退火样件进行拉伸实验，构造一条屈服应力主曲线，计算主曲线转换因子。根据屈服应力‑退火时间主曲线建立成型热历史与屈服应力的关系计算屈服应力。建立薄壁大曲率塑件有限元模型，对模型内的所有单元应用失效准则进行判断，得出薄壁大曲率塑件在不同热历史情况下的冲击行为。由于建立了一条屈服应力主曲线，构造出了在退火过程中屈服应力的对数演化方程，从加工条件的角度出发，优化得到最适合使用的薄壁大曲率聚碳酸酯塑件；从建模到计算的整个过程简洁高效，实用性强。
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公开(公告)号：CN104268317B
公开(公告)日：2017-04-19
申请号：CN201410465071.9
申请日：2014-09-12
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明公开了一种机械零件圆角结构形状优化方法，用于解决现有机械零件圆角结构形状优化方法实用性差的技术问题。技术方案是首先根据机械零件整体结构尺寸建立全局直角坐标系，利用全局直角坐标系下双圆弧起点、终点以及求得的连接点、圆心的坐标和各段圆弧的半径信息绘制多圆弧曲线，采用绘制的双圆弧曲线作为圆角曲线，选取双圆弧起点、终点坐标的坐标分量和由双圆弧的弦向量逆时针旋转到与双圆弧的公切线重合所转过的角度作为优化设计变量。之后，进行有限元建模、分析和灵敏度求解，得到优化后的双圆弧曲线形式的圆角结构。该方法能够对机械零件的圆角结构进行有效的形状优化，在改善机械零件结构性能的同时，便于数控加工，工程实用性强。
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公开(公告)号：CN106525612A
公开(公告)日：2017-03-22
申请号：CN201610846085.4
申请日：2016-09-23
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G01N3/32
CPC分类号： G01N3/32 , G01N2203/0005 , G01N2203/0017 , G01N2203/0019 , G01N2203/0075
摘要： 本发明公开了一种基于拉伸及压缩实验的聚碳酸酯统一本构模型的构建方法，用于解决现有聚碳酸酯本构模型的构建方法构建本构模型准确程度差的技术问题。技术方案是通过聚碳酸酯的线弹性阶段、屈服阶段、应变软化阶段以及应变硬化阶段的描述，进行大量的不同应变率、温度下的拉伸和压缩试验以及加卸载试验，确定了其材料模型在真实应力应变下的相关参数，尤其通过加卸载试验将材料的内部损伤对力学性能的影响写入本构模型中；对模型中的参数进行了合理的优化，减少参数数量的同时保证了本构模型的准确程度，同时，也实现了拉伸本构模型以及压缩本构模型的有效统一结合。
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公开(公告)号：CN106126778A
公开(公告)日：2016-11-16
申请号：CN201610422692.8
申请日：2016-06-15
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G06F17/50
CPC分类号： G06F17/5018 , G06F17/5036
摘要： 本发明公开了一种带曲面的薄壁件周铣稳定性预测方法，用于解决现有薄壁件周铣稳定性预测方法预测精度差的技术问题。技术方案是将有限元方法和结构动力修改方法相结合，模拟工件动力学参数因材料去除的变化，提取工件在不同刀具位置和不同轴向高度的动态位移，并提取出刀具运动到某个刀具位置点处时工件动力学参数沿刀具轴向的变化，最后建立多点刀具工件动力学模型，将工件动力学特性代入并求解稳定性。同时考虑周铣曲面时刀具工件接触域和刀具进给方向对稳定性的影响，可准确地预测带有曲面的薄壁件的周铣过程切削稳定性。本发明同时适用于带有平面和曲面薄壁件的周铣过程，当以大轴向切深和小径向切深周铣薄壁件时，能够准确地预测切削稳定性。
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公开(公告)号：CN103440378B
公开(公告)日：2016-06-08
申请号：CN201310378855.3
申请日：2013-08-27
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明公开了一种基于应力约束的机翼翼梁结构拓扑优化方法，用于解决现有方法设计钉载切向应力大的技术问题。技术方案是采用三维实体单元建立钉载模型。在优化的过程中以应力为约束，约束钉载单元处的切向应力最小，用伴随法求得钉载灵敏度，并和材料用量一起作为刚度优化的约束，进行结构拓扑优化得到设计结果。该方法能够保证结构刚度性能，同时合理分配结构传力路径，避免应力集中。通过实施例可以看到，约束结构材料体分比同为0.3时，不施加应力约束结构柔顺度函数为0.0207J，施加钉载应力约束后结构柔顺度函数不变的情况下，螺栓最大切应力由17.9MPa降低到11.3MPa，降低了36.8%，降低了螺栓单元的切向应力。
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