SiC_(p)/Al复合材料切削加工中颗粒失效及表面缺陷形成机理仿真研究

摘要

为揭示SiC_(p)/Al复合材料切削加工中SiC颗粒失效以及颗粒失效对材料表面微观形貌缺陷的影响,建立了单颗粒SiC_(p)/Al复合材料有限元模型,并探究了不同刀具-颗粒相对位置和切削速度下颗粒失效和表面缺陷的形成过程。通过分析应力场、颗粒失效过程和刀具-颗粒接触力变化规律发现,刀具-颗粒相对位置对SiC颗粒失效、应力场以及刀具-颗粒接触力存在显著影响,颗粒存在多种失效形式并影响加工表面形貌缺陷的形成,切削速度对颗粒失效演化和刀具-颗粒接触力的影响小。模拟结果与实验获得的加工表面形貌吻合较好。不同刀具-颗粒相对位置下应力场以及刀具-颗粒接触力的差异解释了颗粒的多种失效行为。