12CrNi4A材料轴向超声干磨削残余应力计算及试验研究
来源：机械工程学报杂志2018年第17期北京时间：
作者：唐进元, 郑金超, 廖东日, 邵文
单位：中南大学高性能复杂制造国家重点实验室 长沙 410083
摘要：金属材料12CrNi4A是一种高强度合金钢，研究12CrNi4A材料轴向超声干磨削（Ultrasonic dry grinding，UDG）下的残余应力计算问题。运用逆热法构建一种新的非高斯热源模型，基于有限元软件COMSOL，计算出金属材料12CrNi4A超声磨削温度场分布。用打孔埋布嵌入式热电偶方法测出UAG的磨削区温度历程及分布，通过有限元计算与实测结果进行对比，磨削区温度误差值在5%以内。加载运动学硬化函数，耦合磨削热及磨削力对超声磨削残余应力场进行有限元计算，得到超声磨削表层残余应力分布，与实测值进行对比，误差在10%以内。研究表明：1）超声磨削可有效降低磨削区温度，降低幅值为24.1%；2）超声磨削可有效减少磨削残余拉应力，增加磨削残余压应力。所提出的预测超声干磨削残余应力的方法，对超声磨削的深入研究有借鉴参考价值。
关键词：超声磨削,超声磨削残余应力仿真,磨削温度测量,运动学硬化；
基金资助：国家自然科学基金重点（51535012，U1604255）、国家自然科学基金青年科学基金（51705542）、湖南省重点研发计划（2016JC2001）和中南大学中央高校基本科研业务费专项资金（2017zzts404）资助项目。
