高速切削过程绝热剪切损伤破坏规律研究

高速切削过程绝热剪切损伤破坏规律研究大量研究表明，诸多工件材料在高速切削过程中容易发生绝热剪切现象，同时伴随着以绝热剪切带为标志的锯齿形切屑，锯齿形切屑会造成切削力的高频振动，影响刀具的寿命，降低工件的表面质量。

目前对于锯齿形切屑的损伤破坏特性及规律的研究尚没有合理的解释，材料的本构模型也没有准确地表达微观损伤对力学性能造成的影响。

本文采用理论研究和试验验证的方法，分析锯齿形切屑的损伤破坏特性，建立改进型J-C本构模型，并通过SHPB试验研究纯铜、铜合金的绝热剪切敏感性。

结果表明，通过微观观察，微裂纹沿着绝热剪切带产生、蔓延，最后形成贯穿绝热剪切带的长裂纹，进而导致锯齿形切屑的形成；结合微孔洞演化模型分析了切屑的损伤破坏特性,得出微孔洞的长大及相互融合是材料宏观力学性能降低的主要因素；通过SHPB试验，获得纯铜、白铜B19、黄铜H62、青铜QAL9-4的动态力学数据，并分析其动态力学性能；利用改进的能量势垒公式计算上述材料的G 值，并得出纯铜、白铜B19、黄铜H62、青铜QAL9-4的绝热剪切敏感性依次增强；针对绝热剪切带中微孔洞萌生发展的特点，推导损伤变量的显式表达式，并得出了考虑损伤的本构关系。