花岗岩微观压痕断裂仿真分析.pdf

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1、第34卷第1期坎倾—薯备Vo1．34No．12016年1月MACHINERY8LELECTRONICSJan．2016花岗岩微观压痕断裂仿真分析齐凤莲，赵维，张帼英。(1．沈阳建筑大学机械工程学院，辽宁沈阳110168；2．沈阳建筑大学高档石材数控加工装备与技术国家地方联合工程实验室，辽宁沈阳110168；3．北方重工集团自控设备厂，内蒙古包头O14033)摘要：以花岗岩加工的微观过程为研究对象，分析其过程中花岗岩裂纹的形成与应力分布情况。运用ANsYSLS—DYNA及LS—PrePost分析软件，建立

2、了单颗粒金刚石压入花岗岩的压痕断裂模拟过程的物理模型，在不同工况下进行模拟，利用网格变形图获得了花岗岩微观裂纹的形成以致断裂的过程，根据得到的花岗岩有效应力云图，对比了不同工况下花岗岩应力变化过程，获得仿真对象花岗岩的最大应力。其结果为后续的花岗岩铣削加工刀具的深入研究，以及实际应用中工艺参数的选择提供参考的依据，对降低花岗岩加工的成本，具有一定指导意义。关键词：花岗岩加工；压痕仿真；裂纹形成中图分类号：TU452；TP391．9文献标识码：A文章编号：1001—2257(2016)01—0003—05

3、SimulationAnalysisofMicroIndentationFractureofGraniteQIFenglian，ZHAOWei，ZHANGGuoying。(1．SchoolofMechanicalEngineering，ShenyangJianzhuUniversity，Shenyang110168，China；2．National—localJointEngineeringLaboratoryofNCMachiningEquipmentandTechnologyofHigh—grade

4、Stone，ShenyangJianzhuUniversity，Shenyang110168，China；3．NorthernHeavyIndustriesGroupAutomaticControlEquipmentFactory，Baotou014033，China)Abstract：Withthemicroprocessofgraniteprocessingastheresearchobject，theformationofcracksingran—itetheprocessingprocessan

5、dstressdistributionareanalyzedinthispaper．UsingLS—DYNAANSYSandLS—PrePostanalysissoftware，thephysicalmodelofindentationfracturesimulationprocessofasinglediamondgrainpressedintoongraniteisestablished，andsimulationoftheprocessunderdifferentconditionsisrun．T

6、heprocessofformingmicrocracksingraniteisobtainedbyusinggriddeformationmap，andthemaximumstressofgraniteisobtained．Theresultsprovidereferencebasisforfurtherresearchandselectionofparametersinactualapplicationforgranitemillingtools，toreducethecostofprocessin

7、ggranite．Keywords：graniteprocessing；indentationsimulation；crackformation的关键因素，其选用不当将会大大缩短刀具的使用0引言效能。基于ANSYSLS—DYNA软件，对单颗金刚在花岗岩的加工过程中，机械设备的技术应用石颗粒在压入花岗岩时裂纹的产生过程和应力状已经比较成熟，但是刀具的使用效能阻碍了花岗岩态，进行压痕断裂仿真研究，模拟微观状态花岗岩加工方面技术的发展，刀具成为影响产品成本的重在刀具切削过程中的裂纹的产生以致断裂的过程，要部分

8、。在花岗岩的加工中，工艺参数一直沿用经并对比了不同工况下花岗岩和金刚石颗粒的应力验数据，而工艺参数又是影响导致刀具磨损、断裂变化过程，为后续的花岗岩铣削加工刀具的深入研收稿日期：2015一10—08基金项目：重点实验室开放基金资助项目(sJSC一2015—16)作者简介：齐凤莲(1977一)，女，辽宁沈阳人，博士，副教授，主要从事数字化设计与制造研究工作。·3‘夥l峻县蕾蚕2016(1)究和实际应用中工艺参数的选择提供参考依据。在表面(一O