ABAQUS铣削CEL仿真:从入门到精通

一、创建仿真模型

本教程采用abaqus中CEL(耦合的欧拉-拉格朗日)方法对钛合金(Ti6AL4V)的铣削过程进行仿真,通过仿真结果可以提取刀具受力及温度变化,并直观的观察到切屑的生成过程。模型建模均在ABAQUS CAE中完成,通过调整尺寸参数可方便的对模型进行修改。附件中会提供CAE源文件。

首先创建铣削刀具的模型,命名为Tool,并创建刀具的参考点。

ABAQUS铣削CEL仿真保姆级教程的图1



 待切削工件采用欧拉类型进行建模,创建计算域并对其进行切分。

ABAQUS铣削CEL仿真保姆级教程的图2



二、创建材料

铣削是一个高速动态的过程,需同时考虑应变、应变率及温度对被切削材料的影响,因此工件采用J-C本构。分别创建工件和刀具材料,并赋予相应的部件

ABAQUS铣削CEL仿真保姆级教程的图3



三、模型装配

完成刀具和工件Part的创建后,在Assembly模块创建其实例并完成装配,如图5所示。

ABAQUS铣削CEL仿真保姆级教程的图4



四、创建分析步

创建热位移耦合分析步,分析时间根据切削距离与切削速度确定。然后,将刀具的参考点设置成set命名为RP-Tool,在历史变量输出反力与位移。

ABAQUS铣削CEL仿真保姆级教程的图5



五、定义接触

该实例中考虑热效应,需设置接触过程中摩擦生热和接触面之间的热传导属性,其中热传导属性设置为压力的函数。如图所示。此外,还需创建刀具参考点与刀具刚体约束。

ABAQUS铣削CEL仿真保姆级教程的图6



六、边界条件设置

设置刀具速度和转速边界条件

ABAQUS铣削CEL仿真保姆级教程的图7



欧拉计算域需进行初始材料填充,1为初始有材料,0为初始无材料

ABAQUS铣削CEL仿真保姆级教程的图8

刀具与工件设置初始温度25℃(即认为环境温度为25℃)



七、划分网格并提交计算

刀具网格尺寸1mm,网格类型为C3D4T,工件网格尺寸1mm,网格类型为EC3D8RT。完成网格划分后,创建任务提交计算。



八、计算结果

ABAQUS铣削CEL仿真保姆级教程的图9

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