用于预测加工中残余应力的物理与数据驱动模型
材料科学
2024-03-28 v1 应用物理
摘要
由于残余应力对开发增强材料和更优加工条件具有重要意义，预测残余应力一直是一个重要课题。在这项工作中，我们开发了一个用于预测正交加工中残余应力的解析模型。它由用于计算力、温度和应力的三个组件模型构成。采用 Oxley 力模型和 Waldorf 滑移线模型，在给定参数下获取切削力、推力以及剪切区和刀具-切屑界面的温度。使用 Komandari-Hou 双热源模型获取工件中的温度分布。模型还纳入了不同质量流量下冷却液的影响。通过结合机械和热学分量，随后进行应力的加载与松弛，从而获得残余应力。利用代价函数预测未知参数的最优值。获得的残余应力分布在 Inconel 718 表面附近呈现拉应力区，而在 Ti6Al4V 中呈现压应力区，这与文献中的实验结果一致。
引用
@article{arxiv.2403.18441,
title = {Physics and data driven model for prediction of residual stresses in machining},
author = {Rachit Dhar and Ankur Krishna and Bilal Muhammed},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.18441},
year = {2024}
}