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基于流固耦合算法的单颗磨粒切削仿真研究(英文)

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系统仿真学报 2008年第19期20卷 5250-5253,5257页

作者：宿崇侯俊铭朱立达王宛山东北大学机械工程与自动化学院沈阳110004

基于欧拉/拉格朗日耦合算法,采用四棱锥模拟磨粒的切刃,进行了单颗磨粒的三维切削仿真。该方法解决了传统有限元法进行切削仿真时易于发生单元畸变的问题。仿真结果表明,磨粒的挤压使工件材料向前方及两侧流动而产生隆起,侧向隆起高度... 详细信息

基于欧拉/拉格朗日耦合算法,采用四棱锥模拟磨粒的切刃,进行了单颗磨粒的三维切削仿真。该方法解决了传统有限元法进行切削仿真时易于发生单元畸变的问题。仿真结果表明,磨粒的挤压使工件材料向前方及两侧流动而产生隆起,侧向隆起高度及范围逐渐增大,形成切屑后基本保持不变;磨粒切削刃处的工件材料变形剧烈,产生较大的加工应力,在沟槽侧面及底面留下较大的残余应力并产生较高的温度;磨粒刃尖处的接触应力最大,并沿着棱边向上迅速降低。

关键词：磨削单颗磨粒有限元仿真流固耦合

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磨粒建模方法与切削过程仿真研究

航空学报 2012年第11期33卷 2130-2135页

作者：宿崇许立李明高马纪军大连交通大学机械工程学院辽宁大连116028 唐山轨道客车有限责任公司河北唐山063000

针对砂轮表面上磨粒形状不规则、尺寸不确定的几何特征,研究了模拟实际磨粒的几何建模方法。采用随机空间平面切分正六面体的方法构建了具有实际磨粒几何特征的不规则多面体结构磨粒。基于LS-DYNA软件,采用流固耦合有限元法模拟了不规... 详细信息

针对砂轮表面上磨粒形状不规则、尺寸不确定的几何特征,研究了模拟实际磨粒的几何建模方法。采用随机空间平面切分正六面体的方法构建了具有实际磨粒几何特征的不规则多面体结构磨粒。基于LS-DYNA软件,采用流固耦合有限元法模拟了不规则多面体结构磨粒的切削过程。分析切削过程中工件材料的应力分布规律与切削变形规律,得出结论:工件材料的加工应力主要集中在与磨粒切削刃及棱角接触的区域;切屑沿磨粒挤压前面向上流动,并于挤压面法向方向上流出;磨粒挤压前角的增大有利于切屑的形成。利用陶瓷立方氮化硼(CBN)砂块进行了磨粒划擦试验,试验结果证实了磨粒切削仿真结果的准确性。

关键词：磨削磨粒建模切削仿真流固耦合

单颗立方氮化硼磨粒切削特性及工件材料变形行为的微观力学分析

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兵工学报 2012年第4期33卷 425-431页

作者：宿崇丁江民许立李明高大连交通大学机械工程学院辽宁大连116028 唐山轨道客车有限责任公司河北唐山063000

为了解决有限元法模拟切屑分离时的网格束缚问题,采用有限元法和光滑粒子流体动力学(SPH)法的耦合方法进行了单颗立方氮化硼(CBN)磨粒切削过程的微观力学仿真。通过CBN磨粒与工件材料的应力变化与分布情况以及切削层SPH粒子的运动情况,... 详细信息

为了解决有限元法模拟切屑分离时的网格束缚问题,采用有限元法和光滑粒子流体动力学(SPH)法的耦合方法进行了单颗立方氮化硼(CBN)磨粒切削过程的微观力学仿真。通过CBN磨粒与工件材料的应力变化与分布情况以及切削层SPH粒子的运动情况,从微观角度分析了单颗CBN磨粒的切削成屑机理,并分析了CBN磨粒的几何特征对工件材料切削变形的影响;采用陶瓷CBN砂轮贴片样块进行了磨粒划擦实验,结果表明:磨粒的推挤使工件材料发生塑性变形,沿磨粒的前方及两侧隆起,并最终于磨粒的前方流出而形成磨屑;磨刃前角增大,剪切角随之增大,导致磨粒的耕犁作用减弱而切削作用增强。磨粒刃边强度低、接触应力大,磨损速率较快,易于发生磨耗及微破碎磨损而使磨粒钝化。

关键词：机械制造工艺与设备磨削单颗磨粒仿真有限元法光滑粒子流体动力学法

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虚拟砂轮的开发及其磨削性能分析

计算机辅助设计与图形学学报 2008年第5期20卷 560-564页

作者：宿崇杨建宇赵恒华王宛山东北大学机械工程与自动化学院沈阳110004 辽宁石油化工大学机械工程学院抚顺113001

采用虚拟现实技术,开发了可交互的虚拟磨削加工环境.以正六面体作为磨粒的基本形态,并将该磨粒随机分布在砂轮基体上,建立虚拟砂轮的仿真物理模型以及磨粒与工件接触的数学模型.以平面磨削为例,进行了不同加工参数下磨削加工过程的动态... 详细信息

采用虚拟现实技术,开发了可交互的虚拟磨削加工环境.以正六面体作为磨粒的基本形态,并将该磨粒随机分布在砂轮基体上,建立虚拟砂轮的仿真物理模型以及磨粒与工件接触的数学模型.以平面磨削为例,进行了不同加工参数下磨削加工过程的动态仿真,测试了虚拟砂轮的磨削性能,并分析了工件表面粗糙度的影响因素.仿真结果与理论分析结果具有一致性,证明了将虚拟现实技术应用于磨削加工机理研究是可行的.

关键词：虚拟现实虚拟砂轮平面磨削表面粗糙度

基于LS-DYNA的金属切削加工有限元分析

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东北大学学报（自然科学版） 2008年第9期29卷 1334-1337页

作者：宿崇侯俊铭朱立达王宛山东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110004

采用有限元法对金属的切削加工过程进行了模拟,得出了工件内部应力、应变及温度的变化规律.模拟结果表明,切屑是切削层材料受到刀具前刀面的推挤,沿某一斜面发生剪切滑移形成的;切削进入稳定阶段后,材料的最大等效应力保持在某一值附近... 详细信息

采用有限元法对金属的切削加工过程进行了模拟,得出了工件内部应力、应变及温度的变化规律.模拟结果表明,切屑是切削层材料受到刀具前刀面的推挤,沿某一斜面发生剪切滑移形成的;切削进入稳定阶段后,材料的最大等效应力保持在某一值附近波动;钝圆半径的挤压导致成形表面产生残余应力;切削热主要集中在切屑上,切屑温度从切屑底层到外层逐渐递减.该方法弥补了实验方法冗繁的缺点,为金属切削原理的研究、切削加工工艺的设计提供了高效的方法和理论依据.

关键词：金属切削有限元法残余应力切削温度

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基于SPH法的金属切削大变形数值模拟

东北大学学报（自然科学版） 2009年第3期30卷 418-421页

作者：宿崇侯俊铭朱立达王宛山东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110004

采用光滑质点流体动力学法对金属切削过程中复杂的材料本构行为进行了数值模拟,进而分析了切削加工中的基本规律.模拟结果表明,切削过程是切削层材料受刀具的挤压而产生的以剪切滑移为主的塑性变形过程;堆积在刀尖处的材料屈服强度提高... 详细信息

采用光滑质点流体动力学法对金属切削过程中复杂的材料本构行为进行了数值模拟,进而分析了切削加工中的基本规律.模拟结果表明,切削过程是切削层材料受刀具的挤压而产生的以剪切滑移为主的塑性变形过程;堆积在刀尖处的材料屈服强度提高,接触应力增大,使得工件表面产生显微裂纹;切削过程中,切削力逐渐增大,最后保持在一定范围内平稳变动;形成切屑后,前刀面上的最大接触应力在距离切刃一定距离处上下变动,在该位置处刀具的磨损较为严重.

关键词：金属切削数值模拟有限元法 SPH法

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热处理对高碳高锰钢组织和切削加工性的影响

材料热处理学报 2014年第10期35卷 108-112页

作者：丁志敏付能左丽丽杨亮宿崇大连交通大学材料科学与工程学院辽宁大连116028 大连交通大学机械工程学院辽宁大连116028

用已加工表面的粗糙度作为切削加工性的评价指标,研究了车削加工条件下ZG120Mn13高碳高锰钢水韧态和铸态原始试样经不同温度时效处理后的切削加工性的变化规律,同时为了能够从材料组织和性能的角度解释切削加工性变化的原因也对其组织... 详细信息

用已加工表面的粗糙度作为切削加工性的评价指标,研究了车削加工条件下ZG120Mn13高碳高锰钢水韧态和铸态原始试样经不同温度时效处理后的切削加工性的变化规律,同时为了能够从材料组织和性能的角度解释切削加工性变化的原因也对其组织和力学性能的变化规律进行了分析。结果表明,不论原始试样是水韧态,还是铸态,经过500~650℃区间的时效处理,ZG120Mn13高碳高锰钢的切削加工性均得到明显的改善,且经550℃时效处理后,其切削加工性均达到最佳。并且,铸态原始试样除了可以直接进行车削加工之外,在相同的550℃时效处理条件下,其表面粗糙度要比水韧态原始试样的低。而切削加工性的改善与奥氏体基体上发生了珠光体的转变有关。珠光体的存在使ZG120Mn13钢的塑性大幅度降低,从而使其切削性得以改善。并且珠光体转变量越多,塑性降低越大,高锰钢的切削加工性越好。

关键词：高碳高锰钢切削加工性时效处理组织和性能

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基于SPH法的CBN磨粒切削过程数值模拟

中国机械工程 2013年第5期24卷 667-671页

作者：宿崇许立刘元伟马纪军大连交通大学大连116028 唐山轨道客车有限责任公司唐山063000

采用光滑粒子流体动力学法进行CBN磨粒切削过程仿真。该方法解决了网格法模拟材料分离时的网格束缚问题。通过切削过程中磨粒与工件材料的应力场变化以及离散SPH粒子的运动情况,分析了CBN磨粒的磨损机理以及工件材料的切削变形机理。研... 详细信息

采用光滑粒子流体动力学法进行CBN磨粒切削过程仿真。该方法解决了网格法模拟材料分离时的网格束缚问题。通过切削过程中磨粒与工件材料的应力场变化以及离散SPH粒子的运动情况,分析了CBN磨粒的磨损机理以及工件材料的切削变形机理。研究结果表明:磨粒的顶部与挤压面棱边接触应力集中,易发生磨耗与微破碎磨损;工件材料受磨粒的推挤发生弹塑性变形而沿磨粒的侧向及前方隆起,并于磨粒的前方挤出而形成切屑。

关键词： CBN磨粒磨损仿真光滑粒子流体动力学法

电力企业人员年轻化与团队管理精细化适应性研究

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中文科技期刊数据库（全文版）社会科学 2023年第11期 44-47页

作者：宿崇国能内蒙古呼伦贝尔发电有限公司内蒙古呼伦贝尔021000

通过对国内电力行业系统一线生产人员调查研究发现,随着国家持续推进“双碳”政策以来,新能源、新火电系统人员不断精简,运维队伍呈现人员少、年轻化且流动性大的特点,加之当代青年人轻责任、志不高、浮于事难于管理,与当今电力企业管... 详细信息

通过对国内电力行业系统一线生产人员调查研究发现,随着国家持续推进“双碳”政策以来,新能源、新火电系统人员不断精简,运维队伍呈现人员少、年轻化且流动性大的特点,加之当代青年人轻责任、志不高、浮于事难于管理,与当今电力企业管理的不断精细化发展之间产生了空前矛盾,常规管理模式难于有效服务新时代青年人群。通过研究青年人新时代特点,给出“12345”新型团队管理模式,成功解决企业青年人员比例大带来的安全管理难题。

关键词： “12345”管理模式团队管理精细化新时代青年