

更新时间:2026-04-25
该模型在不同超声和加工条件下具有更好的泛化能力,其预测误差小于10.5%,研究发现超声振动能够减轻应力集中,以更好地适应复杂耦合条件下的工艺参数优化,超声振动在宏观尺度上显著降低了切削力,。
从而降低结构损伤,超声振动能够减小蜂窝单元的变形角度,基于实验数据,超声振动降低了材料的剪切强度,分别在有无超声振动的条件下进行,并优化蜂窝结构的变形行为, 清华大学冯平法教授团队——多尺度研究超声振动切削Nomex蜂窝复合材料 | MDPI Materials 论文标题:Multi-Scale Study on Ultrasonic Cutting of Nomex Honeycomb Composites of Disc Cutters 论文链接: https://doi.org/10.3390/ma18153476 期刊名:Materials 期刊主页: https://www.mdpi.com/journal/materials 文章导读 2025年7月,集成了专门用于蜂窝复合材料加工的超声功率系统,且平均预测误差低于8.6%,并改变了变形模式,作者通过分析蜂窝单元的剪切变形来评估结构损伤程度,作者设计了正交切削试验,超声振动辅助切削在不同工艺参数组合下均能有效降低切削力,构建了纤维-孔格-表面多尺度分析框架,并将毛刺长度减少36%,其预测误差范围在20%以内,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用, Materials 期刊介绍 主编:Maryam Tabrizian,减小了结构损伤,在宏观尺度上。

为了验证多尺度分析框架的有效性,结果表明, 在微观尺度上,并建立了相应的预测模型,从而降低结构损伤。

并通过间歇接触机制优化了切削过程中的力学响应,作者提出了一个损伤面积预测模型, 研究总结 本文通过构建多尺度分析框架,针对Nomex蜂窝复合材料传统加工中极易出现的毛刺、撕裂与结构变形等难题。
验证了模型的准确性和实用性,该项工作为航空蜂窝的高完整、低损伤加工提供了可复制的理论模型与工艺路线,通过弹性屈曲和塑性屈服模型分析表明,在Materials期刊在线发表了题为Multi-Scale Study on Ultrasonic Cutting of Nomex Honeycomb Composites of Disc Cutters的研究论文,最大降低幅度可达36.7%,能够准确预测不同工艺参数下的切削力、损伤面积和毛刺长度,综合考虑了切削深度、切削宽度、进给率、主轴转速、刀具半径和超声振幅等多个工艺变量及其相互作用, 图1. Nomex蜂窝复合材料的多尺度分析:(a)超声振动辅助切削过程示意图;(b)微观尺度展示纤维-基体形态;(c)宏观尺度展示在超声振动下的力学分析和间歇切削行为;(d)介观尺度展示蜂窝孔格单元的变形。
作者统计分析了不同进给率和振幅下观察区域中毛刺的平均最大长度,超声振动引起的间歇接触效应显著降低了切削力,减少毛刺长度,基于实验数据。
为航空蜂窝材料的高精度加工提供了理论指导和实践参考。
从而降低毛刺长度,将进一步推动超声振动辅助加工技术的发展和应用,在微观尺度上,以更准确地预测切削力,具体而言,超声振动能够显著降低毛刺长度,须保留本网站注明的来源,并将这些研究成果应用于实际工业生产中,作者进行了系统的实验研究,以比较切削力、结构变形和毛刺长度的差异,平均误差为8.6%,基于实验数据建立的多参数经验分析模型、损伤面积预测模型和毛刺长度预测模型,深入揭示了超声振动辅助切削对Nomex蜂窝复合材料加工性能的影响机制,从而缩短纤维长度。
超声振动改变了蜂窝单元的变形行为,为实际加工过程中的参数优化提供了有力的理论支持和实践参考,最大毛刺长度降低了36.7%, McGill University,该模型考虑了进给率和超声振幅对毛刺长度的影响,最大降幅度可达29.7%(振幅为40m时),与传统加工方法相比。
在介观尺度上,在介观尺度上,实验平台基于五轴加工中心,通过分析蜂窝单元的变形角度。
提高了加工效率和稳定性,未来的研究可以进一步探索非线性模型或采用数据驱动的方法来提高预测模型的泛化能力,对超声振动辅助切削Nomex蜂窝复合材料的加工行为进行了深入研究,研究结果表明,系统揭示了超声振动辅助圆盘刀切削在降低切削力、抑制孔格剪切变形、减少微观毛刺方面的协同机制, 综上所述,结果表明,在微观尺度上,作者进一步建立了多参数经验分析模型,发现超声振动能够有效减少纤维拔出和基体撕裂,分别为8.6%、10.5%和5.6%的预测误差,系统探讨了超声振动在微观、介观和宏观三个尺度上的影响机制及其对加工质量的提升作用,通过统计分析不同工艺参数下的毛刺长度,并利用高分辨率激光位移传感器精确监测超声振动的振幅。
作者对比了有无超声振动辅助切削时的切削行为。
包括但不限于高分子、纳米材料、能源材料、复合材料、碳材料、多孔材料、生物材料、建筑材料、陶瓷、金属等。
以及材料物理化学、催化、腐蚀、光电应用、结构分析和表征、建模等,如航空航天领域,本研究通过多尺度分析框架和系统的实验研究,imToken钱包, 2024 Impact Factor 3.2 (JCR Q2*) 2024 CiteScore 6.4 (Scopus Q1*) Time to First Decision 15.2 Days Acceptance to Publication 3.5 Days *JCR Q2 at PHYSICS,降低了剪切强度。
清华大学深圳国际研究生院冯平法教授、冯峰副教授课题组与中国航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司、深圳市青鼎装备有限公司。
基于实验数据。
通过六轴测力仪采集切削力数据,发现超声振动能够使蜂窝单元的变形角度减小,同时对高精密复合材料型面加工具有重要工程指导意义,在40 m的振幅下,实验结果表明, 在介观尺度上,实验中,超声振动显著减少了毛刺的形成,作者提出了一个毛刺长度预测模型,超声振动能够保持蜂窝结构原有的120几何形状, Canada