航空学报，2013，34（3):703-710

基于CFD的高速切削层流模拟

张克国 刘战强* 万熠

摘要 高速切削塑性变形的本质是位错的不可逆运动与增殖%切削时固体的粘滞力与位错速度成正比，材料的粘性效应在材料的动态力学行为中起到越来越重要的作用。因此从流体的角度去理解比从固体的方面去认识更符合其特点。本文描述了高速切削的位错阻尼机理，建立了基于流体力学的高速切削理论模型，利用计算机模拟技术得到了高速切削时的速度场、压力场和应变率场，为高速切削研究提供了新的思路。通过分析计算结果得出如下结论：在刀尖上方存在速度滞止点，此处速度为零，压力最大，其位置变化影响着刀具寿命和工件已加工表面的质量；从压力最大点开始，压力值沿前刀面逐渐减小直到某处为零，此点即切屑与前刀面分离点；剪切面（刀尖与自由表面拐角处连线）上应变率最大，然后由此向外依次减小。

关键词： 流体力学；高速切削；应变率；滞止点；刀具

2013-航空学报-12-16186_publish2013220.pdf