加工表面残余应力的建模与评价方法

本书围绕高性能加工中的应力/应变的数学描述、可测性、可控性等基础科学问题，从加工应力/应变的建模与测量、数据分析、效应预测与评价几个方面，探讨加工应力的可控性与可预测性方法。 第一章概述了高性能加工的相关基础问题与研究趋势。第二章探讨加工应力/应变的建模、预测与优化方法。第三章阐述了贝叶斯分析方法在加工应力/应变/温度测量数据处理中的应用与工作状态分析方法。第四章阐述了基于压痕法测量残余应力的应力/应变能评价、测量原理与实验。第五章针对曲面零件加工的变形分析，建立了表层残余应力、基底残余应力的几何效应预测方法，有效的计算算法与仿真实例。研究实例主要结合低碳不锈钢、镍铝青铜合金以及叶片、桨叶类零件的加工。 本书特点是较系统地阐述了相关研究过程与方法，希望能为该方向的研究与发展提供有益的借鉴。从事高性能制造与加工的科研人员、研究生与研发工程师。

目录第1章 概述 11.1 桨叶的加工表面完整性 11.2 残余应力的变形效应分析与应力管理 41.3 基于切削状态预测的工艺参数控制方法 61.3.1 镍铝青铜材料加工残余应力预测与评价 71.3.2 铣削工艺参数选择和控制方法 8第2章 切削加工残余应力解析建模 92.1 切削过程工件表面层温度场解析模型 92.1.1 半无限大介质内带状移动热源作用下的温度场解析模型 92.1.2 引入加热时间修正经典温度场解析模型 122.1.3 绝热边界的讨论 132.1.4 工件内的等温线和切削温度的实验测量 152.2 切削过程工件表面层应力场模型 222.2.1 机械应力解析模型 232.2.2 热应力解析模型 252.2.3 切削过程工件内的应力等值线及其验证 262.3 已加工表面层残余应力模型 402.3.1 应力释放的边界条件 402.3.2 应力释放的初始条件 422.3.3 残余应力分量大小关系的讨论 45第3章 切削加工残余应力的机理分析与调控机制 483.1 基于多变量解耦的残余应力影响机理分析 483.1.1 残余应力解析模型中的多变量解耦问题 493.1.2 将输入量解耦成基本变量进行灵敏度分析 533.1.3 切削温度和残余应力的溯源分析 573.1.4 切削输入量对残余应力影响的黑箱结构的分析 593.2 基于参数反演的残余应力调控机制 613.2.1 正演和反演问题的概述 613.2.2 切削加工残余应力研究中的反演问题 623.2.3 切削参数反演的数学表达式及求解 643.2.4 参数反演的误差分析 693.3 多变量解耦和参数反演的应用前景 69第4章 基于贝叶斯模型的精密测量与状态识别 714.1 基于X射线的镍铝青铜材料组织构成测量 714.1.1 镍铝青铜金相组织定性分析 744.1.2 镍铝青铜物相组织的定量分析 784.2 镍铝青铜材料的X射线残余应力测量 804.2.1 贝叶斯模型 814.2.2 镍铝青铜材料的X射线残余应力测量数据评价 874.3 应变-温度精密测量与贝叶斯统计模型 944.3.1 考虑非线性和不确定性下的高温-大应变同步精密测量 944.3.2 基于FBG和红外技术的切削温度场精密测量 107参考文献 127