基于力－热耦合作用的难加工高速切削物理建模与仿真研究

应用位错动力学和塑性动力学理论，解决金属塑性材料在高应变率情形下本构模型的建立和高温高压下的材料流动应力数据的获取等重要基础理论与技术问题，为难加工材料高速切削过程物理建模和数值仿真提供源头研究成果；在难加工材料高速切削基本科学问题即切屑形成机理方面有重要突破，实现对锯齿状切屑形成的临界条件的定量预测。以典型行业典型难加工材料高速切削为研究对象，通过物理建模和数值仿真，并结合高速切削试验和先进材料试验测试技术，完成下列模型的建立：基于绝热剪切局域化理论的锯齿状切屑形成模型、基于粘结滑移理论的刀屑摩擦模型、难加工材料高速切削动态切削力和切削温度模型、基于力－热耦合作用机理和相变动力学理论的加工表面残余应力模型等。本项目研究对加强难加工材料高速切削基础性研究和源头创新研究有重要理论价值，对掌握核心关键工艺技术和提升我国高速切削技术应用水平有重要的实用价值。