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公开(公告)号:CN119763739A
公开(公告)日:2025-04-04
申请号:CN202411836545.6
申请日:2024-12-13
Applicant: 大连理工大学
IPC: G16C60/00 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种碳纤维增强热塑性树脂基复合材料切削模型的建立方法,属于切削加工研究领域。充分考虑基体弹塑性的特性,在垂直于纤维方向上,采用圣维南体‑力学弹簧来描述弹塑性基体和弹性纤维之间的耦合约束关系;在此基础上,基于最小势能原理和双参数弹性地基梁理论量化基体的弹塑性转变对约束刚度的影响,建立考虑树脂弹塑性特性的单纤维变刚度约束切削模型;然后建立刀具与纤维的接触模型,确定纤维何时断裂,最终实现单根纤维切削过程中的变形及损伤的准确求解。本发明适用性广,适用任意具有弹塑性基体特性的单向碳纤维复合材料,形式简单、功能实用,进一步丰富了对复合材料切削机理的理解,为后续热塑性复材损伤抑制的研究奠定了基础。
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公开(公告)号:CN113609688A
公开(公告)日:2021-11-05
申请号:CN202110907633.0
申请日:2021-08-09
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F113/26 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于切削仿真领域,一种复合材料细观切削仿真中纤维剪断、弯断失效的精确判定方法,充分考虑了纤维以剪断、弯断模式失效时的具体应力状态,由此确定了决定纤维剪断、弯断的关键性应力;分别针对剪断、弯断时的关键性应力,推导出各失效模式对应的应力准则,形成了能够对纤维剪断、弯断行为进行精确判定的方法。相比于已有方法,本发明所涉方法首次区分了纤维的失效模式,并根据不同模式对应的关键性应力分别给出了应力准则,这可从根本上解决已有方法单一表达式无法精确表征纤维两种不同失效应力状态的问题。本发明所涉方法形式简单、功能实用,可大幅提升复合材料细观切削仿真的精度,从而有助于推动复合材料细观切削仿真方法的发展。
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公开(公告)号:CN116900367A
公开(公告)日:2023-10-20
申请号:CN202310749372.3
申请日:2023-06-25
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明属于机械加工中钻削工具技术领域,公开了一种具有双向交替切削功能的左右旋刀具结构,主要由第一阶梯、左旋切削刃、排屑槽、主切削刃、右旋切削刃、左旋刀面、左旋刃上刃带和切削刃组成。此结构将传统的右旋的切削刃带和主切削刃修改为左旋切削刃和左旋刀面,并与原切削刃带共同发挥切削作用。在主轴旋转时,产生双向交替切削功能,交替的切削使材料的疲劳裂纹发生拓展,进而实现此类由高硬纤维和高韧树脂组成的毛刺的有效切断,实现材料的低损伤加工。本发明的应用有利于大幅提升热塑性复材的低损伤制孔效率,降低加工成本,具有良好的工程应用前景。
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公开(公告)号:CN114802523A
公开(公告)日:2022-07-29
申请号:CN202210497237.X
申请日:2022-05-09
Applicant: 大连理工大学
IPC: B62D57/032 , B60S1/68 , F16F15/08
Abstract: 本发明属于机器人技术领域,提出了一种自除雪功能的重载野外机器人雪地足底面。该足底面包括足底板和弧状橡胶足面,足底板部分布置有交叉排布足钉以实现雪地抓地功能;弧状橡胶足面十字交叉布置于足面表面,增加传统钉式足面的接触面积,从而增加足面摩擦力,且增加足面弹性。自动除雪压缩弹簧布置于橡胶内部的足钉上,足钉对弹簧起导向作用,在足钉外表面,压缩于足底板和弧状橡胶足面之间。橡胶足面发生凹陷时,凹陷面会有积雪且不易清除,而当足面抬起时,橡胶内部布置的压缩弹簧会对橡胶足面给予向外的作用力,使橡胶足面凸起,自动除去凹陷足面内积雪。该足底面机构可以满足积雪路面重载行进要求,具有较好的灵活性和高适应性。
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公开(公告)号:CN113642169A
公开(公告)日:2021-11-12
申请号:CN202110907505.6
申请日:2021-08-09
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F113/26 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于断裂力学领域,公开了一种适用于横观各向同性碳纤维的多模式失效判定方法,包括如下步骤:(1)判断横观各向同性纤维的失效形式;(2)构造纤维剪断、弯断失效应力准则基本型;(3)判断失效面正应力的符号;(4)分别在纤维剪断和弯断失效状态下,考虑失效面正应力符号,求解基本型中的待定系数;(5)建立有限元模型验证模型的准确性。本发明的方法首次考虑了纤维轴/横向性能差异、以及失效面正应力符号对剪断、弯断失效应力状态的影响,从而可对碳纤维在各类加载过程中的失效作出准确判断。本发明所涉方法推导过程简单、便于生成程序代码,其应用有助于进一步提升复合材料构件设计性能的预测精度。
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公开(公告)号:CN119549784A
公开(公告)日:2025-03-04
申请号:CN202411827870.6
申请日:2024-12-12
Applicant: 大连理工大学
IPC: B23C5/02
Abstract: 一种具有强化剪切切削功能的主从多刃交错齿铣削刀具结构,包括左旋主切削刃、右旋主切削刃、左旋主排屑槽、右旋主排屑槽、左旋微齿、左旋微齿从刃、右旋微齿、右旋微齿从刃和其他微齿。在传统的交错齿刀具的切削刃带中开出微齿从刃,其与主切削刃交替对材料进行切削。当刀具旋转时,左、旋主切削刃先对工件上、下边缘的材料向强约束方向剪切切削,具有强韧性的热塑性复材在切削作用下发生挤压变形,此时表层纤维背部支撑因挤压变形被强化。后左旋微齿从刃和右旋微齿从刃对未去除的材料向强约束方向再次剪切去除,往复交替,实现对材料的多次强化剪切切削。这种设计有助于去除表层弱约束状态下的材料,抑制表层损伤,实现热塑性复材的低损伤铣削。
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公开(公告)号:CN117313260A
公开(公告)日:2023-12-29
申请号:CN202311042743.0
申请日:2023-08-18
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F30/17 , G06F113/26 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于切削加工领域,公开一种纤维增强热塑性树脂基复合材料切削瞬时温度场计算方法。考虑该类材料切削时各向异性塑性变形的特点,并分别求解切削时不同方向上的塑性变形产热,并叠加得到总塑性变形产热。在此基础上,考虑前刀面与切屑摩擦产热、后刀面与已加工表面摩擦产热,得到切削总产热量;基于Jaeger热源模型模拟切削热塑性复合材料时的各向异性传热过程,首先计算单一点热源作用下的温度场,再将所有点热源进行积分,得到整体温度场分布,从根本上解决了热塑性复合材料切削温度场计算不准确的问题。本发明所涉方法形式简单、功能实用,可大幅提升热塑性复合材料切削温度场的计算精度,从而有助于推动热塑性复合材料高质量切削加工的发展。
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公开(公告)号:CN116825252A
公开(公告)日:2023-09-29
申请号:CN202310810525.0
申请日:2023-07-04
Applicant: 大连理工大学
IPC: G16C60/00 , G06F30/20 , G06F119/14 , G06F119/08
Abstract: 本发明属于切削加工领域,公开一种纤维增强热塑性树脂基复合材料周铣温度预测方法,充分考虑了塑性变形热源、前刀面与切屑的摩擦热源、后刀面与已加工表面的摩擦热源这三大热源的产热量,由此确定了周铣过程中的切削总产热量;在此基础上,充分考虑了复材各向异性特征,求解了切削总产热量在刀具、工件及切屑中的分配比例;并最终形成了热塑性复材周铣温度预测方法,并结合实验验证了该计算方法的精度。本发明所涉及方法形式简单、功能实用,可大幅提升的热塑性复材周铣温度预测的精度,从而有助于推动热塑性复材高质量铣削加工的发展。
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公开(公告)号:CN113609688B
公开(公告)日:2024-03-29
申请号:CN202110907633.0
申请日:2021-08-09
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F113/26 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于切削仿真领域,一种复合材料细观切削仿真中纤维剪断、弯断失效的精确判定方法,充分考虑了纤维以剪断、弯断模式失效时的具体应力状态,由此确定了决定纤维剪断、弯断的关键性应力;分别针对剪断、弯断时的关键性应力,推导出各失效模式对应的应力准则,形成了能够对纤维剪断、弯断行为进行精确判定的方法。相比于已有方法,本发明所涉方法首次区分了纤维的失效模式,并根据不同模式对应的关键性应力分别给出了应力准则,这可从根本上解决已有方法单一表达式无法精确表征纤维两种不同失效应力状态的问题。本发明所涉方法形式简单、功能实用,可大幅提升复合材料细观切削仿真的精度,从而有助于推动复合材料细观切削仿真方法的发展。
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公开(公告)号:CN113642169B
公开(公告)日:2024-03-15
申请号:CN202110907505.6
申请日:2021-08-09
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F113/26 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于断裂力学领域,公开了一种适用于横观各向同性碳纤维的多模式失效判定方法,包括如下步骤:(1)判断横观各向同性纤维的失效形式;(2)构造纤维剪断、弯断失效应力准则基本型;(3)判断失效面正应力的符号;(4)分别在纤维剪断和弯断失效状态下,考虑失效面正应力符号,求解基本型中的待定系数;(5)建立有限元模型验证模型的准确性。本发明的方法首次考虑了纤维轴/横向性能差异、以及失效面正应力符号对剪断、弯断失效应力状态的影响,从而可对碳纤维在各类加载过程中的失效作出准确判断。本发明所涉方法推导过程简单、便于生成程序代码,其应用有助于进一步提升复合材料构件设计性能的预测精度。
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