基于“热-力-相变”耦合机理的精密切削表面残余应力建模

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51175331
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    张雪萍
  • 依托单位：
    上海交通大学
  • 学科分类：
    E0505.机械摩擦学与表面技术
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

残余应力建模是精密切削/磨削领域的重要基本科学问题之一，准确控制切削表层/次表层残余应力廓形是高效强化表面疲劳性能的重要技术途径。本课题针对淬硬钢、钛合金等难加工材料，探索基于"热-力-相变"多场耦合机理的残余应力建模新方法。拟综合利用高速切削理论，表面强化机理和微观测试技术，结合相变理论、位错密度演化模型，再结晶动力学等，对切削力、切削温度和材料相变进行宏-微观耦合作用建模，以克服J-C本构方程不能体现应变-应变率-温度耦合作用，不能反映材料微观组织演变等对材料性能影响的不足。并将"热-力-相变"的耦合模型、"应力、温度"广义载荷的滚动-滑动接触混合算法、工件-刀具-切屑摩擦关系等物理约束引入残余应力建模中，着重从理论层面建立高速精密切削表面残余应力的数学物理模型，提高残余应力预测精度和效率；基于参数敏感度分析、残余拉/压应力转换机制、残余应力解耦算法等，探索控制残余应力的科学原理和方法

结项摘要

该项目系统研究了钛合金、铝合金、淬硬钢、镍基合金在高速切削过程中的切削力(机械应力)、切削热（热应力）和材料物理性能改变（材料相变）对加工表面残余应力的影响机制，探究出切削过程多尺度有限元建模和切削表面物理性能的表达方法，探索出材料相变机制对钛合金高速切削时的锯齿形切屑绝热剪切带的形成、断裂过程和表面残余应力形成过程的影响机理。基于材料自洽方法，构建了钛合金（Ti-6Al-4V）耦合相变机理新的材料本构方程和断裂失效准则，并将其应用于高速切削残余应力的有限元仿真计算模型中，实现了切屑形态、断裂过程和残余应力的准确预测。采用McDowell混合算法, 深入研究了微量润滑切削条件、低温切削条件、干式切削条件下残余应力的解析建模方法，并对这些切削状态进行了理论建模和实验测试，实现了基于解析模型微量润滑条件下高速切削钢材表面残余应力的准确预测和控制。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（7）
专利数量（0）
Modeling the Effects of Minimum Quantity Lubrication on Machining Force, Temperature, and Residual Stress
模拟微量润滑对加工力、温度和残余应力的影响
  • DOI：
    10.1080/10910344.2014.955367
  • 发表时间：
    2014-10-02
  • 期刊：
    MACHINING SCIENCE AND TECHNOLOGY
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Ji, Xia;Zhang, Xueping;Liang, Steven Y.
  • 通讯作者：
    Liang, Steven Y.
The effect of minimum quantity lubrication (MQL) on machining force, temperature, and residual stress
微量润滑 (MQL) 对加工力、温度和残余应力的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
  • 影响因子：
    1.9
  • 作者：
    Xia Ji;Beizhi Li;Xueping Zhang;Steven Y. Liang
  • 通讯作者：
    Steven Y. Liang
Role of phase transformation in chip segmentation during high speed machining of dual phase titanium alloys
双相钛合金高速加工过程中相变在切屑分割中的作用
  • DOI：
    10.1016/j.jmatprotec.2014.07.007
  • 发表时间：
    2014-12
  • 期刊：
    Journal of Materials Processing Technology
  • 影响因子：
    6.3
  • 作者：
    Xueping Zhang;R.Shivpuri;A.K.Srivastava
  • 通讯作者：
    A.K.Srivastava
Ti6A14V钛合金高速切削试验与有限元建模
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    机械设计与研究
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张雪萍;A.K.Srivastava;ZHANG Xiang-qin1,ZHANG Xue-ping1,A.K.Srivastava2(1;2.TechSolve,Inc Cincinnati,OH,USA)
  • 通讯作者：
    2.TechSolve,Inc Cincinnati,OH,USA)

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

EM堆肥对黑土耕作区中小型土壤动物群落的影响
  • DOI：
    10.13287/j.1001-9332.201606.027
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    应用生态学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    董承旭;翟清明;林琳;张雪萍;高梅香
  • 通讯作者：
    高梅香
山羊痘病毒毒力因子KLP1互作蛋白的筛选与初步鉴定
  • DOI：
    10.16303/j.cnki.1005-4545.2021.05.11
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    中国兽医学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    高娜;童剑军;何川川;张雪萍;杨勇飞;李有文
  • 通讯作者：
    李有文
Emergy Analysis and Assessment of Sustainability on the Agro-ecosystem in Heilongjiang Province: As a Case of Xinglong Town
黑龙江省农业生态系统能值分析与可持续性评价——以兴隆镇为例
  • DOI：
    10.1109/cdciem.2011.377
  • 发表时间：
    2011-02
  • 期刊：
    2011 International Conference on Computer Distributed Control and Intelligent Environmental Monitoring
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张利敏;雷佳;张雪萍
  • 通讯作者：
    张雪萍
县域银行网点布局的空间效应——理解农村金融资源不平衡的一个视角
  • DOI：
    10.13246/j.cnki.jae.2019.05.010
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    农业技术经济
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    莫媛;周月书;张雪萍
  • 通讯作者：
    张雪萍
基于位移频响函数灵敏度分析的模型修正
  • DOI：
    10.13465/j.cnki.jvs.2021.17.009
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    振动与冲击
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张亚峰;殷红;彭珍瑞;张雪萍;董康立
  • 通讯作者：
    董康立

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

张雪萍的其他基金

脆性材料延韧精磨表层多维物理性能强化机理
  • 批准号：
    52075335
  • 批准年份：
    2020
  • 资助金额：
    58 万元
  • 项目类别：
    面上项目
钛合金超低温高速切削表面孪晶强化机理
  • 批准号：
    51675339
  • 批准年份：
    2016
  • 资助金额：
    62.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
淬硬零件滚动接触界面性能衰退机理的工艺控制方法研究
  • 批准号：
    50705061
  • 批准年份：
    2007
  • 资助金额：
    20.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码