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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書旨在系統(tǒng)、全面地介紹基于有限元的金屬切削機(jī)理，為從事相關(guān)切削理論的科學(xué)技術(shù)人員、機(jī)械科學(xué)與工程及其相關(guān)專業(yè)的研究生提供參考和指導(dǎo)。主要內(nèi)容有金屬切削基本理論，有限元理論基礎(chǔ)，穩(wěn)態(tài)切削加工中刀尖形態(tài)影響及切削死區(qū)形成研究，基于摩擦強(qiáng)度的切削死區(qū)形成機(jī)理研究，非穩(wěn)態(tài)金屬切削過程的鋸齒形切屑形成研究，切屑鋸齒化程度的研究，已加工表面質(zhì)量的研究等。書中大部分內(nèi)容來源于作者在日本留學(xué)期間的研究成果，以及回國(guó)作者所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)近年來從切削制理論所積累的數(shù)據(jù)和國(guó)內(nèi)外出版物及論文。全書內(nèi)容完整、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，為從事金屬切削的專業(yè)技術(shù)人員提供一定的技術(shù)參考。

作者簡(jiǎn)介

　　王大中，男，1966年出生，上海工程技術(shù)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院副教授、科研處副處長(zhǎng)，中國(guó)機(jī)械工業(yè)金屬切削刀具技術(shù)協(xié)會(huì)切削先進(jìn)技術(shù)研究分會(huì)理事、美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）會(huì)員、上海市自動(dòng)化學(xué)會(huì)會(huì)員、上海仿真學(xué)會(huì)會(huì)員。2002 年東渡日本留學(xué)，師從于日本著名的機(jī)電控制理論專家山形大學(xué)大久保重范教授。2005 年、2008 年分別取得日本山形大學(xué)工學(xué)碩士和工學(xué)博士學(xué)位，專業(yè)方向?yàn)闄C(jī)械工程及其自動(dòng)化。王大中長(zhǎng)期在海外學(xué)習(xí)工作，在金屬切削理論、智能機(jī)械、生體機(jī)能控制及機(jī)器人的研發(fā)等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。2009年歸國(guó)進(jìn)入上海工程技術(shù)大學(xué)從事科研與教學(xué)工作。2012 年作為訪問學(xué)者師從上海交通大學(xué)朱向陽教授，依托上海交通大學(xué)機(jī)械系統(tǒng)與振動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，從事生機(jī)電一體化、切削振動(dòng)主動(dòng)控制研究等工作。目前發(fā)表SCI論文30篇，出版專著2部，教材3部。

圖書目錄

第1章緒論 1
1．1 金屬切削有限元仿真研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 1
1．1．1 金屬切削有限元建模研究現(xiàn)狀 1
1．1．2 金屬切削有限元仿真研究進(jìn)展 5
1．1．3 金屬切削有限元仿真研究發(fā)展趨勢(shì) 8
1．2 本書主要內(nèi)容 9
參考文獻(xiàn) 10
第2章切削理論基礎(chǔ) 15
2．1 金屬切削變形 15
2．1．1 切屑類型 15
2．1．2 切屑卷曲 17
2．1．3 切削變形規(guī)律 23
2．2 切削力 26
2．2．1 二維切削 26
2．2．2 三維切削 28
2．2．3 切削力變化規(guī)律 30
2．3 切削熱 32
2．3．1 切削熱的產(chǎn)生與傳遞 33
2．3．2 切削熱變化規(guī)律 35
2．4 刀具的失效 38
2．4．1 刀具磨損 39
2．4．2 刀具破損 40
2．4．3 刀具耐用度 41
2．5 已加工表面質(zhì)量 44
2．5．1 表面粗糙度 46
2．5．2 表層硬化 47
2．5．3 殘余應(yīng)力 48
2．6 本章小結(jié) 50
參考文獻(xiàn) 52
第3章有限元仿真方法 58
3．1 金屬切削模型 58
3．1．1 材料模型 59
3．1．2 幾何模型 60
3．1．3 摩擦模型 62
3．1．4 剪切區(qū)域模型 65
3．2 有限元方法求解步驟 65
3．2．1 基本思想 65
3．2．2 求解步驟 66
3．2．3 分析過程 68
3．3 金屬切削有限元方法 69
3．3．1 拉格朗日有限元方法 70
3．3．2 歐拉有限元方法 71
3．3．3 任意拉格朗日?歐拉有限元方法 71
3．4 有限元建模中的幾個(gè)問題 73
3．4．1 分離準(zhǔn)則 73
3．4．2 其他準(zhǔn)則 77
3．4．3 熱傳導(dǎo)方程 78
3．5 本章小結(jié) 79
參考文獻(xiàn) 80
第4章金屬切削死區(qū)形成機(jī)理研究 83
4．1 引言 83
4．2 刀具形態(tài)有限元仿真 87
4．2．1 有限元模型建立 88
4．2．2 速度場(chǎng)分析 93
4．2．3 應(yīng)力場(chǎng)及溫度場(chǎng) 94
4．2．4 殘余應(yīng)力的分布 96
4．2．5 切削力與進(jìn)給力 97
4．3 穩(wěn)態(tài)摩擦死區(qū)形成機(jī)理 98
4．3．1 切削死區(qū)形成 98
4．3．2 切削速度影響分析 100
4．3．3 穩(wěn)態(tài)摩擦強(qiáng)度 102
4．3．4 有限元網(wǎng)格劃分 102
4．4 動(dòng)態(tài)摩擦死區(qū)形成機(jī)理 104
4．4．1 有限元建模 107
4．4．2 摩擦條件類型 108
4．4．3 靜態(tài)摩擦規(guī)律分析 109
4．4．4 動(dòng)態(tài)摩擦規(guī)律分析 113
4．5 本章小結(jié) 115
參考文獻(xiàn) 116
第5章材料硬化對(duì)切屑形成影響的研究 122
5．1 引言 122
5．2 材料硬化率幾何模型 124
5．3 拉格朗日有限元模型 126
5．4 非穩(wěn)態(tài)切削條件下有限元仿真研究 128
5．4．1 切屑形態(tài)分析 128
5．4．2 切屑的形成過程 131
5．4．3 材料硬化率分析 131
5．4．4 應(yīng)變場(chǎng)及溫度場(chǎng) 132
5．4．5 應(yīng)力場(chǎng)及溫度場(chǎng) 133
5．4．6 切削力與切削能量 134
5．5 本章小結(jié) 135
參考文獻(xiàn) 136
第6章切屑鋸齒化程度研究 139
6．1 引言 139
6．2 鋸齒狀切屑形成機(jī)理研究 143
6．2．1 有限元模型構(gòu)建 143
6．2．2 鋸齒狀切屑的形成 144
6．2．3 模擬仿真分析 146
6．3 切屑鋸齒化程度與表面質(zhì)量研究 151
6．3．1 切屑鋸齒化程度 151
6．3．2 切屑鋸齒化程度系數(shù) 152
6．3．3 已加工表面質(zhì)量 155
6．4 本章小結(jié) 157
參考文獻(xiàn) 158
第7章切削潤(rùn)滑條件對(duì)表面質(zhì)量影響研究 161
7．1 引言 161
7．2 二維切削仿真研究 164
7．2．1 二維切削模型與切削形態(tài)分析 164
7．2．2 切削力與切削溫度 166
7．2．3 工件表面應(yīng)力的變化分析 167
7．3 三維切削仿真研究 169
7．3．1 三維切削模型與切屑形態(tài)的對(duì)比分析 169
7．3．2 切削力與切削溫度 171
7．3．3 工件表面應(yīng)力的變化分析 173
7．4 本章小結(jié) 174
參考文獻(xiàn) 175
第8章總結(jié)與展望 178
8．1 總結(jié) 178
8．2 展望 179