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CFRP铝合金叠层结构动态钻削力预测研究
CFRP铝合金叠层结构动态钻削力预测研究
摘要：CFRP铝合金叠层结构的制备已经成为一种重要的工艺，然而，在实际应用中，钻削这种结构时容易导致材料断裂、孔壁破坏等问题。因此，研究CFRP铝合金叠层结构的动态钻削力预测方法对于提高加工效率和降低成本具有重要意义。本论文基于数学模型和实验分析，探讨了CFRP铝合金叠层结构动态钻削力的预测方法，并对其可行性进行了验证。
1.引言
CFRP铝合金叠层结构具有轻质、高强度、良好的耐腐蚀性等优势，因此在航空航天、汽车制造等领域得到广泛应用。然而，由于其材料结构的复杂性，钻削过程中容易导致材料的断裂、孔壁破坏等问题，从而影响了加工质量和效率。
2.相关工作
钻削力是影响钻削过程的关键因素之一，目前，针对CFRP铝合金叠层结构的钻削力预测方法主要有实验测量和数学模型两种。实验测量方法是通过在实际加工中测量钻头对工件的钻削力，然后建立力-切削参数模型来实现钻削力的预测。数学模型方法是基于数学理论，通过建立CFRP铝合金叠层结构的钻削力数学模型，从而实现钻削力的预测。
3.建立数学模型
本研究采用数学模型方法来预测CFRP铝合金叠层结构的钻削力。首先，通过对CFRP铝合金叠层结构的材料特性、切削参数等进行研究，建立了钻头对叠层结构的钻削力数学模型。然后，利用有限元仿真软件对数学模型进行验证，并对模型进行优化。
4.实验分析
为了验证数学模型的准确性和可行性，进行了一系列的实验分析。首先，选择合适的实验材料和加工参数，然后通过实验测量钻削力，并与数学模型预测结果进行对比。结果表明，数学模型可以较好地预测CFRP铝合金叠层结构的钻削力。
5.结论
本研究探讨了CFRP铝合金叠层结构的动态钻削力预测方法，并通过实验证明了数学模型的准确性和可行性。该研究为提高CFRP铝合金叠层结构的加工效率和降低成本提供了理论基础和实际参考。
参考文献：
[1]Zhang,Q.,&Li,Z.(2017).DynamiccuttingforcespredictionforCFRP/AluminiumstackusinganAnisotropicStateVariableConstitutiveModel.JournalofManufacturingScienceandEngineering,139(5),051014.
[2]Zhang,Z.,&Liu,S.(2020).Cuttingforcespredictionforcarbonfiber-reinforcedpolymer/aluminumalloystacksusingmachinelearningmethod.Materials,13(1),197.
关键词：CFRP铝合金叠层结构；钻削力预测；数学模型；实验分析