CN103743513A - 一种确定金属塑性变形中的摩擦力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种确定金属塑性变形中的摩擦力的方法，包括如下步骤：第一步预设常摩擦因子，第二步设定一个相对移动的速度函数为摩擦系数，第三步根据摩擦力阶梯函数求解摩擦力。本发明的摩擦力的方法能够精确的得到金属塑性变形中的摩擦力值。

Description

一种确定金属塑性变形中的摩擦力的方法

技术领域

本发明涉及一种确定金属塑性变形中的摩擦力的方法。

背景技术

目前，在金属塑性变形的问题中，会遇到边界摩擦如何处理的问题。在塑性成形过程中摩擦力受到很多因素的影响，很多时侯在成形过程中摩擦力还会变化。能否准确地求出摩擦力，直接影响求解结果是否精准，因此对摩擦力的问题需要进一步研究。目前在塑性成形过程中还不能圆满的解决摩擦力的问题。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种确定金属塑性变形中的摩擦力的方法。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种确定金属塑性变形中的摩擦力的方法，包括如下步骤：

第一步，预设常摩擦因子

首先假设材料的摩擦面上的摩擦因子为常数m，即:

${\mathrm{\τ}}_f=\mathrm{mk}=\frac{m}{\sqrt{3}}{\mathrm{\σ}}_s---(2-39)$

式中，k表示剪切屈服极限；

第二步，设定一个相对移动的速度函数为摩擦系数

该假设的摩擦系数是变数，材料接触表面上的摩擦力为满足库仑定律的线性函数，如公式（2-40）所示：

μ=αΔu   （2-40）

式中α——由实验所得的常数；

第三步，根据摩擦力阶梯函数求解摩擦力

当用于处理圆环压缩问题时，它假设摩擦力为:

F=-mk[h(η)-2h(η-α)]tη=α   （2-41）

式中η——单元的自然坐标，η＝α处为分流点；

$h\left(\mathrm{\η}\right)=\left\{\begin{array}{cc}0& \mathrm{\η}\≤\mathrm{\α}\\ 1& \mathrm{\η}>\mathrm{\α}\end{array}\right..$

本发明的有益效果：本发明的摩擦力的方法能够精确的得到金属塑性变形中的摩擦力值，不仅精度高，而且效率高。

具体实施方式

本发明涉及一种确定金属塑性变形中的摩擦力的方法，包括如下步骤：

第一步，预设常摩擦因子

首先假设材料的摩擦面上的摩擦因子为常数m，即:

${\mathrm{\τ}}_f=\mathrm{mk}=\frac{m}{\sqrt{3}}{\mathrm{\σ}}_s---(2-39)$

式中，k表示剪切屈服极限；

第二步，设定一个相对移动的速度函数为摩擦系数

该假设的摩擦系数是变数，材料接触表面上的摩擦力为满足库仑定律的线性函数，如公式（2-40）所示：

μ=αΔu   （2-40）

式中α——由实验所得的常数；

第三步，根据摩擦力阶梯函数求解摩擦力

当用于处理圆环压缩问题时，它假设摩擦力为:

F=-mk[h(η)-2h(η-α)]tη=α   （2-41）

式中η——单元的自然坐标，η＝α处为分流点；

$h\left(\mathrm{\η}\right)=\left\{\begin{array}{cc}0& \mathrm{\η}\≤\mathrm{\α}\\ 1& \mathrm{\η}>\mathrm{\α}\end{array}\right..$

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种确定金属塑性变形中的摩擦力的方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，预设常摩擦因子

首先假设材料的摩擦面上的摩擦因子为常数m，即:

${\mathrm{\τ}}_f=\mathrm{mk}=\frac{m}{\sqrt{3}}{\mathrm{\σ}}_s---(2-39)$

式中，k表示剪切屈服极限；

第二步，设定一个相对移动的速度函数为摩擦系数

该假设的摩擦系数是变数，材料接触表面上的摩擦力为满足库仑定律的线性函数，如公式（2-40）所示：

μ=αΔu   （2-40）

式中α——由实验所得的常数；

第三步，根据摩擦力阶梯函数求解摩擦力

当用于处理圆环压缩问题时，它假设摩擦力为:

F=-mk[h(η)-2h(η-α)]tη=α   （2-41）

式中η——单元的自然坐标，η＝α处为分流点；

$h\left(\mathrm{\η}\right)=\left\{\begin{array}{cc}0& \mathrm{\η}\≤\mathrm{\α}\\ 1& \mathrm{\η}>\mathrm{\α}\end{array}\right..$