超声研磨蓝宝石SPH模拟仿真：导出磨屑应力云图方法

在刀具切削仿真领域，应用SPH算法进行金刚石刀具切削工件逐渐成为一个热点。应用SPH算法表征材料在加工过程中的磨屑状态、损伤情况、亚表面裂纹扩展对于揭示刀具切削原理更加直观高效，是此方法的最大优势之处。关于SPH算法的原理及建模思路本帖不加说明，读者可自行前往技术邻平台搜索阅览。本帖主要给出金刚石磨粒在加工过程中形成的SPH磨屑状态分布云图方法。

除去磨削力信号、力表面形貌、亚表面工件损伤云图等直接表征加工好坏的评价指标，通过加工形成的磨屑状态也能够反映刀具的与加工参数的好坏，从而对加工参数进行指导。诸如加工合金类通常出现的卷尺状切屑与加工铸铁等硬脆材料出现的团簇状磨屑等。下图给出金刚石工具加工蓝宝石的磨屑状态云图。

具体方法是通过将SPH粒子显示成Smooth状态，调整颗粒大小合适（因模型而定），之后后处理中显示应力云图，将云图播放至加工完成状态，通过第三方软件或者LSdyna自带功能导出云图，最后可以根据需要标上比例尺。

图中可以直观粒子的分布状态与应力分布释放，同时粒子飞溅大小也可显示出来，可以根据磨屑尺度也对标加工切深，这样就可以建立加工参数与加工质量的关系了。

图1金刚石工具加工蓝宝石磨屑状态云图