CFRP层合板制孔周期内轴向力分布规律研究
来源：机械工程学报杂志2018年第11期北京时间：
作者：孟庆勋, 姜寿山, 刘书暖, 张开富, 严小烨
单位：西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室 西安 710072
摘要：碳纤维增强复合材料（Carbon fiber-reinforced polymers，CFRPs）制孔轴向力与多种损伤形式密切相关，描述整个制孔过程中以及钻头在任意旋转周期内轴向力的分布规律，对于揭示制孔损伤的产生与演化过程具有重要意义。介绍切削比功率的概念，用于描述单位时间内去除单位体积材料的效率；分别对主切削刃和横刃进行微元划分，利用钻削比功率对产生的局部微元力进行经验表示，计算各切削刃上任意位置切削微元的工作角度，构建局部微元力与整体钻削力的转换矩阵，进而建立切削比功率与轴向力的关系。最后，通过试验测量单向CFRP板制孔轴向力与扭矩，提取数据信息对切削比功率进行标定，实现了对钻头处于任意状态时轴向力的描述。利用所建立的轴向力模型研究了：单向铺层CFRP板制孔轴向力分布规律、孔周损伤产生的位置与轴向力分布的关系以及两向和多向铺层的制孔轴向力叠加效应。
关键词：分布规律,力学建模,切削比功率,碳纤维增强复合材料,轴向力；
基金资助：国家自然科学基金资助项目（51475379）。
