由于花崗巖具有高強度、高硬度、高脆性等特征,屬難加工材料,主要通過金剛石刀具對花崗巖的切削以實現(xiàn)加工!痘◢弾r加工機理及加工效能研究》從壓痕斷裂理論入手,旨在分析花崗巖破碎以致實現(xiàn)加工的機理,在單顆粒數(shù)值仿真的基礎(chǔ)上,進行了顆粒順次切削的數(shù)值仿真。并通過試驗研究方法給出影響加工效能的關(guān)鍵因素,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)給出了花崗巖加工銑削力模型預(yù)測方法。本書主要分七章,分別介紹了花崗巖加工機理及壓痕斷裂仿真、單顆粒切削及順次切削數(shù)值仿真、壓劃痕試驗研究、花崗巖銑削力理論分析、花崗巖壓劃痕實驗、花崗巖加工銑削力預(yù)測等。
長期從事石材產(chǎn)品的設(shè)計、加工及應(yīng)用研究,作為主要研究人,參加了多項省部級課題研究,建設(shè)部項目裝飾石材CAD軟件開發(fā)與應(yīng)用獲華夏建設(shè)獎三等,作為研究成果與課題組其他成員共同開發(fā)的石材專用設(shè)計軟件,在全國數(shù)十家石材企業(yè)應(yīng)用,參與編寫的《石材加工裝備及工藝》《石材加工工具與技術(shù)》《石材裝飾CAD基礎(chǔ)》等書籍是石材企業(yè)的主要參考資料,同時,在該領(lǐng)域發(fā)表相關(guān)論文十多篇。
第1章 緒論12
11花崗巖概述12
12 花崗巖加工概述14
121 板材加工設(shè)備15
122 花崗巖銑削工具18
13花崗巖銑削效能評價20
131切削力20
132花崗巖破碎率20
133刀具磨損21
第2章 花崗巖銑削加工機理及壓痕斷裂仿真22
21 花崗巖銑削加工過程22
22 壓痕斷裂機理23
221巖石性質(zhì)及強度準(zhǔn)則23
222 接觸應(yīng)力場28
222裂紋形成過程31
23斷裂破碎力學(xué)模型32
231拉伸斷裂破碎力學(xué)模型32
232剪切斷裂破碎力學(xué)模型35
233改進力學(xué)模型37
24壓痕仿真分析37
241試件模型37
242 網(wǎng)格的劃分39
243 加載設(shè)置40
244 結(jié)果分析40
第3章 單顆粒切削及順次切削數(shù)值仿真43
31 LS-DYNA分析流程43
32有限元模型建立44
321金剛石顆粒材料模型44
322花崗巖材料模型44
323有限元幾何模型建立47
324加載設(shè)置47
33 單顆粒切削數(shù)值仿真結(jié)果分析48
331單顆粒切削花崗巖時的動態(tài)特性分析48
342切削過程中切削力的變化情況50
333顆粒切入形式對切削性能的影響51
334顆粒切入角度對切削性能的影響52
335深度對切削性能的影響55
336速度對切削性能的影響59
34顆粒順次切削仿真分析61
341 順次切削動態(tài)特性分析61
342順次切削時切深對切削性能的影響63
343 顆粒順次時切削速度對切削性能的影響65
第4章 壓劃痕試驗研究66
41 壓痕試驗66
411 壓痕試驗設(shè)備儀器66
412花崗巖試件67
413 試驗原理及方案68
414 試驗結(jié)果分析69
42劃痕試驗71
421劃痕試驗設(shè)備71
422 試驗原理及方案設(shè)計71
423劃痕試驗結(jié)果分析72
第5章 花崗巖銑削加工銑削力理論分析80
51花崗巖銑削加工模型80
52 花崗巖銑削加工幾何學(xué)分析82
521 接觸弧長83
522 平均銑削厚度85
523當(dāng)量銑削厚度86
53單顆粒金剛石切削花崗巖受力分析87
531銑刀有效金剛石磨粒數(shù)87
532 單顆粒金剛石的受力88
54花崗巖銑削加工刀具受力分析90
541銑削力理論分析90
542典型加工刀具受力分析93
第6章花崗巖銑削加工銑削力實驗95
61 實驗工況配置95
63 銑削力正交實驗97
631 方案設(shè)計97
632極差分析99
633方差分析102
第7章基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)花崗巖加工銑削力預(yù)測107
71 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型概述107
712人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)112
713人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練114
72 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的花崗巖加工銑削力預(yù)測116
721 BP網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)與訓(xùn)練算法116
722銑削力預(yù)測的BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計122
723BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的MATLAB程序設(shè)計129
724 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對金剛石銑刀銑削力預(yù)測的性能測試130
73 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的花崗巖加工銑削力預(yù)測133
731 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)方法133
732銑削力預(yù)測RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的MATLAB程序設(shè)計136
733銑削力預(yù)測RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測性能測試137
74 兩種模型對銑削力預(yù)測的對比分析140