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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:洪國雄
論文名稱:正向切削過程中形成剪力帶之研究-應用外顯示有限元素法
論文名稱(外文):An Explicit Finite Element Study Of Shear Localization During Orthogonal Cutting Process
指導教授:劉德騏
學位類別:碩士
校院名稱:國立中正大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1996
畢業學年度:84
語文別:中文
論文頁數:88
中文關鍵詞:外顯式有限元素正向切削
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  本研究計畫的目標在應用外顯式有限元素分析方法來研究正向切削過程中切屑產生剪力集中的現象。我們發展了一個三維的數值分析模型來分析不同的切削速度與刀具傾角下,熱黏塑性工件材料的動態熱機變形。針對不同的切削條件下剪力帶的特性;諸如溫度等位線、等效塑性應變、等效塑性應變率、剪力帶成長速度、剪切角,將逐一被討論。這三維正向切削模型能預估切削力及加工後之表面粗糙度,且主要剪力區內集中的剪力使得材料分離而形成切屑;此特性與文獻上之實驗所觀察到的現象相似。


  The shear localization phenomena during chip formation in orthogonal metal cutting process have been studied by using the explicit finite element analysis. A three dimensional computational model has been developed for analyzing dynamic thermomechanical deformations of a thermally softening viscoplastic workpiece material subjected to various tool cutting speeds and tool rake angles. The shear band characteristics such as temperature contour, effective plastic strain, effective plastic strain rate, propagating speed and orientation are investigated for each cases. Cutting forces and surface roughness can be estimated by this 3D model. The predictions of the finite element analysis are shown than the secondary shear of the chip on rake surface appear to be a negligible effect which indicated the chip segments can be separate completely due to extensive shear in the primary shear zone; this phenomena agreed well with the experimental observations for literature.

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