复合材料学报

作者：魏钢, 王福吉, 贾振元, 鞠鹏程, 胡晓杭, 付饶,

关键词：CFRTP, 温度, 正交切削, 加工损伤, 仿真,

碳纤维增强热塑性树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced thermoplastic polymer，CFRTP)是高端装备减重增效的优选材料。而CFRTP是一种典型的难加工材料，加工中损伤频发。本文对切削CFRTP时的材料去除及损伤形成过程进行了仿真与实验研究。CFRTP切削时易产生塑性变形，且材料性能受温度影响较大。本文建立CFRTP三维正交切削细观仿真模型，并引入J-C模型表征树脂在不同温度下的弹塑性变形。分析了温度及纤维方向角对CFRTP切削去除过程的影响。结果表明，常温下切削，0°及45°纤维方向角时，已加工面较平整，加工质量较好；90°及135°纤维方向角时，纤维弯曲程度明显增大，已加工面有裂纹产生，加工质量较差。高温下切削，0°纤维方向角时，已加工面出现未去除材料；45°纤维方向角时，已加工面出现裂纹，部分纤维未被切断；90°及135°纤维方向角时，已加工面出现更大开裂，工件出现明显的沿厚度方向上的面外变形，发生面外变形的材料难以被有效去除。

来源：2024年第9期

《复合材料学报》期刊编辑部

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