一种预测铝合金薄壁构件机加工产生的形变量的方法

摘要

一种预测铝合金薄壁构件机加工产生的形变量的方法，涉及预测铝合金薄壁构件机加工产生的形变量的技术，属于机械加工领域。它为了解决现有技术对铝合金薄壁构件的整个机加工过程进行模拟的计算量很大的问题，测试坯材的残余应力和铝合金薄壁构件机加工的表层残余应力，用等效表层残余应力的分布代替表层残余应力的分布，将坯材的残余应力输入到ABAQUS有限元软件，去除机加工过程中需要去除的部位，将等效表层残余应力施加到ABAQUS分析模型，计算由于坯材的残余应力释放和机加工表层残余应力共同作用下的铝合金薄壁构件形变量，从而可以预测铝合金薄壁构件机加工产生的形变量。本发明可用于预测铝合金薄壁构件机加工产生的形变量。

主权项

一种预测铝合金薄壁构件机加工产生的形变量的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一：采用裂纹柔度法对铝合金坯材的残余应力进行测试，获取铝合金坯材的残余应力沿深度方向的分布，对所述残余应力的分布进行拟合；步骤二：采用XRD残余应力测试法获得铝合金薄壁构件机加工的表层残余应力沿深度方向的分布，对表层残余应力的分布进行拟合；步骤三：采用新的表层残余应力σ即等效表层残余应力的分布代替步骤二得到的拟合后的表层残余应力的分布，所述新的表层残余应力的分布与步骤二得到的拟合后的表层残余应力对中性面的弯矩相同，等效表层残余应力的分布为：$\sigma =\left\{\begin{array}{cc}\bar{\sigma }& (0\le z\le d)\\ 0& (z\ge d)\end{array}\right.---\left(1\right)$其中$\bar{\sigma }=\frac{{\int }_0^d{\sigma }_{machine}dz}{d}---\left(2\right)$式中的数值大小等于机加工的表层残余应力对中性面的等效作用力，σ_machine为步骤二中拟合后的表层残余应力；步骤四：建立铝合金薄壁构件的ABAQUS有限元模型，将步骤一得到的拟合后的铝合金坯材的残余应力通过SIGINI子程序文件输入到ABAQUS有限元软件，去除机加工过程中需要去除的部位；步骤五：将步骤三中的等效表层残余应力σ施加到ABAQUS有限元模型中，分布在层深为d的表层单元，计算由于铝合金坯材的残余应力释放和机加工表层残余应力共同作用下的构件的形变量。