МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЗАНИЯ АРМИРОВАННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ
Аннотация
Використання композиційних матеріалів в конструкціях сучасних літальних апаратів зростає, що потребує значно ефективніших процесі їх механічної обробки. Тому в статті розглянуті сучасні методи вивчення процесів механічної обробки композиційних матеріалів. Показано переваги і недоліки чисельних методів. Залежно від глибини деталізації опису структури композиційних матеріалів виділені три рівні деталізації чисельних моделей: макромеханічний, мезомеханічний і мікромеханічний. Дана характеристика отриманих за допомогою цих моделей рішень.
Полный текст:
>PDF
Литература
Baker A. A. Composite Materials for Aircraft Structures. — Eurospan, 2004. — 400 c.
Younossi O., Kennedy M., Graser J. C. Military airframe costs: the effects of advanced materials and manufacturing processes. — Santa Monica: RAND, 2001. — 160 c.
Resetar S. A., Rogers J. C., Hess R. W. Advanced Airframe Structural Materials: A Primer and Cost Estimating Methodology. — Santa Monica: RAND, 1991. — 128 c.
Boeing Companyи др. About the 787 Family: Boeing 787 Product Information // Http://www.boeing. com/commercial/787family/background.html. —2010.
Davim J. P. Machining of composite materials. — London: Wiley, 2010. — 262 c.
Teti R. Machining of Composite Materials // CIRP Annals — Manufacturing Technology. — 2002. — Вып. 2. — Т. 51. — C. 611–634.
Vijayaraghavan A. Drilling of Fiber — Reinforced Plastics — Tool Modeling and Defect Prediction. — 2006. — 46 c.
Campbell F. C. Manufacturing Processes for Advanced Composites. — 1 изд. — Elsevier Science, 2004. — 532 c.
Russel J. D. Composites Affordability Initiative: Transitioning Advanced Aerospace Technologies through Cost and Risk Reduction // The AMMTIAC Quarterly. — 2007. — Т. 1, № 3. — C. 3–6.
Дрожжин В. И. Физические особенности и закономерности процесса резания слоистых пластмасс: Автореф. дисс. … докт. техн. наук: 05.03.01 / ХПИ. — Харків, 1982. — 32 c.
Верезуб Н. В. Научные основы высокоэффективных процессов механической обработки полимерных композитов: Автореф. дисс. … докт. техн. наук: 05.03.01 / ХНИИТМ. — Х., 1995. — 43 c.
Кравченко Л. С. Исследование процесса сверления слоистых пластмасс: Автореф. дисс. … канд. техн. наук: 05.03.01 / ХПИ. — Харків, 1973. — 19 c.
Степанов А. А. Обработка резанием высокопрочных композиционных материалов. — Л.: Машиностроение, 1987. — 176 c.
Штучный Б. П. Обработка резанием пластмасс. — М.: Машиностроение, 1974. — 144 c.
Подураев В. Н. Резание труднообрабатываемых материалов. — М.: Высшая школа, 1974. — 587 c.
Сороченко В. Г. Теплообразование и температура резания при алмазно-абразивном шлифовании полимерных композиционных материалов // Прогресивні технології і системи машинобудування. —
— Т. 38. — C. 214–224.
Лупкин Б. В., Мамлюк О. В. Механическая обработка композиционных материалов // Труды Международной ежегодной научно-практической конференции «Композиционные материалы в промышленности» (Славполиком). — Ялта, 2001. — C. 70–79.
Konig W., Wulf C., Gra P., Willercheid H. Machining of fibre reinforced plastics // Annals of CIRP. — 1985. — Т. 34. — C. 537–548.
Ramulu M., Branson T., Kim D. A study on the drilling of composite and titanium stacks // Composite Structures. — Washington, 2001. — № 54. — C. 67–77.
Kim D., Ramulu M. Study on the Drilling of Titanium/Graphite Hybrid Composites // Transactions of the ASME. — : ASME, 2007. — № 129. — C. 390–396.
Iliescu D. Approches experimentale et numerique de l’usinage a sec des composites carbone / epoxy: Дисс. … канд. техн. наук: 05.03.01. — Paris, 2008. — 219 c.
Kentli A. Experimental study on peck drilling of GFRP and prediction of drilling-induced damage using ANN // Scientific Research and Essays. — 2011. — Т. 6. — C. 1546–1554.
Mishra R., Malik J., Singh I. Prediction of drillinginduced damage in unidirectional glass-fibre- reinforced plastic laminates using an artificial neural network. // Proceedings of the Institut. Mech. Eng. Part B: J. Eng. Man. — 2010. — Т. 224. — C. 733–738.
Tsao C. C. Prediction of thrust force of step drill in drilling composite material by Taguchi method and radial basis function network // International Journal of Advanced Manufactoring Technology. — 2008. — Т. 36. — C. 11–18.
Kadi H. Modeling the mechanical behavior of fiber reinforced polymeric composite materials using artificial neural networks — a review. // Composite Structures.— 2006. — Т. 73. — C.1–23.
Bhatnagar N., Ramakrishnan N., Naik N. K., Komanduri R. On the machining of fiber reinforced plastic (FRP) composite laminates // Int. J. of Machine tools & Manufacture. — 1995. — Т. 35. — C. 701–716.
Mahdi M. I., Zhang L. A finite element model for the orthogonal cutting of fiber — reinforced composite materials // Jornal of Materials Processing Technology. — 2001. Т. 113. — C. 373–377.
Arola D., Ramulu M. Orthogonal cutting of fiberreinforced composites: a finite element analysis // Int. J. of Mechanical Science. — 1997. — Т. 39. — C. 597–613.
Piquet R. Contribution a` al’е tude des re parations provisoires structurales ae ronautiques. Etude du per age de plaques minces en carbone/e poxy: Дисс. … канд. техн. наук: 05.03.01. — Toulouse, 1999. — 179 c.
Davim J. P. Drilling of composite materials. — New York: Nova Science Publishers, 2009. — 179 c.
Tsao C. C., Hocheng H. Evaluation of thrust force and surface roughness in drilling composite material using Taguchi analysis and neural network // Journal of Materials Processing Technology. — 2008. — № 203. — C. 342–348.
Tsao C. C., Hocheng H. Taguchi analysis of delamination associated with various drill bits in drilling of composite material // Int. J. of Machine tools & Manufacture. — 2004. — Т. 44. — C. 1085–1090.
Hocheng H., Tsao C. C. Comprehensive analysis of delamination in drilling of composite materials with various drill bits // Journal of Materials Processing Technology. — 2003. — № 140. — C. 335–339.
Lachaud F., Piquet R., Collombet F., Surcin L. Drilling of composite structures // Composite Structures. — 2001. — Т. 52. — C. 511–516.
Jain S., Yang D. C. Effects of feedrate and chisel edge on delamination in composites drilling // Trans. ASME. — 1993. — Т. 115. — C. 398–405.
Sadat A. B. Prediction of delamination load in drilling of graphite / epoxy composites // Engineering Systems Design and Analysis. — 1996. — Т. 3. — C. 21–26.
Zhang H., Chen W., Chen D., Zhang L. Assessment of the exit defects in carbon fiber-reinforced plastic plates caused by drilling // Key Engineering Materials. — 2001. — Т. 196. — C. 43–52.
Puw H. Y., Hocheng H. Anisotropic chip formation models of cutting of FRP // Proceedings of ASME Symposium on Material Removal and Surface Modification Issues in Machining Processes. — New York, 1995.
Larsi L. Macromechanical and micromechanical modelling of machining long fiber reinforced polymer composites: Дисс. … канд. техн. наук: 05.03.01. — Paris, 2009. — 150 c.
Mackerle J. Finite element analysis and simulation of machining: an addendum. A bibliography 1996–2002 // Int. J. of Machine tools & Manufacture. — 2003. — Т. 43. — C. 103–114.
Криворучко Д. В. Наукові основи моделювання процесів різання з використанням числових методів: Автореф. дисс. … докт. техн. наук:05.03.01 / СумГУ. — Харьков, 2010. — 40 c.
Arola D., Ramulu M., Wang D. H. Chip formation in orthogonal trimming of graphite / epoxy composite // Composites. — 1996. — Т. 27. — C. 121–133.
Dura˜o L. M., De_Moura M. F., Marques A. T. Numerical simulation of the drilling process on carbon/ epoxy composite laminates // Composites. — 2006. — №37. — C. 1325–1333.
Dura˜o L. M., De_Moura M. F., Marques A. T. Numerical prediction of delamination onset in carbon / epoxy composites drilling // Engineering Fracture Mechanics. — 2008. — Т. 75. — C. 2767–2778.
Budan D. A., Vijayarangan S. Quality Assessment and Delamination Force Evaluation in Drilling of Glass Fiber Reinforced Plastic Laminates — A Finite Element Analysis and Linear Elastic Fracture Mechanics Approach // Journal of Engineering Manufacture. — 2002. — Т. 216. — C. 173–182.
Zitoune R., Collombet F. Numerical prediction of the thrust force responsible of delamination during the drilling of the long fibre composite structures // Composites. — 2007. — Т. 38. — C. 858–866.
Rahme P., Landon Y., Lachaud F., Piquet R. Analytical models of composite material drilling // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. — 2011. — Т. 52, № 5. — C. 609–617.
Bhattacharya D., Horrigan D. P. A Study of Hole Drilling in Kevlar Composites // Composites Science and Technology. — 1998. — Т. 58, № 2. — C. 267–283.
Singh I., Bhatnagar N., Viswanath P. Drilling of Uni-Directional Glass Fiber Reinforced Plastics: Experimental and Finite Element Study // Materials & Design. — 2008. — Т. 29, № 2. — C. 546–553.
Rakesh P. K., Sharma V., Singh I., Kumar D. Delamination in Fiber Reinforced Plastics: A Finite Element Approach // Engineering. — 2011. — № 3. — C. 549–554. 51. Bo. hm A. FEM-Simulation der Bearbeitung von
Faserverbundwerkstoffen mit Hilfe von LS-Dyna. — Stuttgart: University of Stuttgart, 2010. — 123 c.
Calzada K. Modeling and interpretation of fiber orientation-based failure mechanisms in machining of carbon fiber-reinforced composites: Дисс. … канд. техн. наук: 05.03.01. — Urbana, 2010. — 129 c.
Rao G. V., Mahajan P., Bhatnagar N. Micromechanical modeling of machining of FRP composites— Cutting force analysis // Composites Science and Technology. — 2007. — Т. 67, № 3. — C. 579–593.
Rao G. V., Mahajan P., Bhatnagar N. Machining of UD-GFRP composites chip formation mechanism // Composites Science and Technology. — 2007. — Т. 67, №11. — C. 2271–2281.
Ramesh M. V., Seetharamu K. N., Ganesan N., Sivakumar M. S. Analysis of Machining of FRPs Using FEM // Int. J. of Machine tools & Manufacture. — 1998. — Т. 38. — C. 1531–1549.
Nayak D., Bhatnagar N., Mahajan P. Machining studies of UD-FRP composites. Part 2: Finite element analysis // Machining Science and Technology. — 2005. — Т. 9. — C. 503–528.
Pramanik A., Zhang L. C., Arsecularatne J. A. An FEM investigation into the behavior of metal matrix composites: Tool-particle interaction during orthogonal cutting // Int. J. of Machine tools & Manufacture. — 2007. — Т. 47. — C. 1497–1506.
Dandekar C., Shin Y. C. Multiphase Finite Element Modeling of Machining Unidirectional Composites: Prediction of Fiber Debonding and Damage // Machining Science and Technology. — 2008. — Вып. 5. — Т. 130. — C. 51–63.
Zitoune R., Collombet F., Lachaud F. и др. Experimental calculation of the cutting conditions representative of the long fiber composite drilling phase // Composites Science and Technology. — 2005. — Т. 65. — C. 455–466.
Hashin Z. J. Failure criteria for unidirectional fibre composites // Journal of Applied Mechanics: Trans. ASME. — 1980. — Т. 47. — C. 329 334.
Puck A., Schumann H. Failure Analysis of FRP laminates by means of physically based phenomenological models // Composites Science and Technology. — 1998. — Т. 58. — C. 1045–1067.
Koplev A., Lystrup A., Vrom T. The cutting process, chips, and cutting forces in machining CFRP // Composites. — 1983. — Т. 4. — C. 371–376.
Vaziri M., Olson M. D., Anderson D. L. Plasticitybased constitutive model for fibre-reinforced composite laminates // Journal of Composite Materials. — 1991. — Т. 25. — C. 512–535.
Nayak D., Bhatnagar N., Mahajan P. Machining studies of uni-directional glass fiber reinforced plastic (UD-GFRP) composites part 1: Effect of geometrical and process parameters // Machining Science and Technology. — 2005. — Т. 9. — C. 481–501.
Inoue H., Yuge T. Study on the Surface Finish after Cutting Glass Fiber— Reinforced Plastics // Advances in Fiber Composite Materials. — 1994. — C. 261–274.
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
| КОНТАКТЫ | СОБЫТИЯ | ПРАВОВАЯ ИНФОРМАЦИЯ |
| ул. Кирилловская, 19-21, Киев, 04080, Украина Тел./факс: +3 8 (044) 455-93-92 Е-mail: iiii@ukrniat.com, ukrniat@ukrniat.com |
| Некоммерческое использование материалов сайта technological-systems.com.ua (в том числе цитирование и сокращенное изложение) разрешается при условии размещения прямой ссылки на цитируемый материал или на главную страницу technological-systems.com.ua. Любое коммерческое использование, а также перепечатка материалов возможны только с письменного разрешения редакции. |