摘要在航空航天工业中，钻削是复合材料组件装配制造中的关键因素，通过刀具几何参数的选择和工艺参数的选择，可以控制孔的质量。钻削过程模拟是优化钻孔形状和加工参数，以提高钻孔质量，减少钻头磨损的有效手段，我们可以开发碳纤维增强复合材料的三维有限元模型。被认为是一个基于海信理论的三维渐进层内损伤模型。此外，层间的分层模型，其中包括的发病和增长的分层，通过使用凝聚力接触区的发展。结果表明，诱导的推力，扭矩，损坏的区域和分层的预测非常好，与给定的钻头的几何形状和工艺参数。利用开发的模型成功地预测了碳纤维增强聚合物的脱层面积。目前的有限元模型，与之前利用壳单元的模型相比较，采用三维要素和改善损伤模型表现出更好的性能在钻削过程的仿真。83585

毕业论文关键词：钻削，碳纤维增强复合材料，脱层，有限元分析

简介复合材料的潜力，首先实现了航空航天和国防工业。在过去的几十年里，对复合材料的需求，在不同的行业，包括航空航天的增加，汽车、海洋、土建、化学和生物设备和体育领域。由于成分复杂的特点和用途广泛等特点，有助于复合材料在不同的应用中发挥优越的性能。特别地，由于其独特的性能，比强度高、比刚度高、热膨胀低、良好的耐腐蚀性和低体重，纤维增强复合材料层压板已经成为一种最受关注的材料。论文网

对于高性能轻质结构的需要促进了纤维增强复合材料的强劲发展。纤维增强复合材料在工业中的应用主要包括碳纤维增强复合材料（CFRP）层压板，由于纤维增强复合材料层合板的优点，传统的金属材料的电弧正在被以塑料为基础的复合材料在各个行业中取代，其中包括航空航天，飞机和国防。特别是在航空航天工业中，可以看到在结构元件中越来越多地使用复合材料层压板。碳纤维复合材料层合板在机翼盒、水平安定剂、垂直安定面和翼板上使用，在一次结构中使用复合材料，使其具有相当大的重量。对复合材料广泛应用的典型例子，层板可在波音和空客飞机的最新型号的空见。30%的波音767飞机外表面组成的复合材料，而复合材料层合板在波音787梦想飞机和空客A350的应用超过50%总重量。

虽然复合材料构件生产近净形，加工往往需要宽容的装配要求满足需求。在加工过程中，钻削是最经常使用的各部分组件使螺丝孔、铆钉和螺栓。确保组件的高强度和承载力，破坏自由和必须得到的预倾角孔。

复合材料层合板一些特点，例如非均匀性、各向异性、高研磨性硬增强纤维、共存等磨料纤维软矩阵，使复合材料难以加工。最常见的钻削诱导缺陷分层、、纤维拔出，除了一小的损坏层间开裂或热损伤。这些损害不仅会影响层合件的承载能力，而且也会影响强度和刚度，疲劳寿命和复合结构的长期平均性能和可靠性。刀具磨损快，可以在一个重要的因素损伤程度，由于非常磨料纤维。此外，它增加了影响生产周期和最终成本的工具变化的数量。

在钻井过程中，脱层被认为是纤维增强塑料复合材料的主要损伤。分层结构的完整性和长期影响的复合成分严重的可靠性。据报道，分层引起质量问题的原因和孔工艺行业的所有部分抑制空气中约60%。因此，分层导致胎由于钻井往往是最后的加工操作过程中的复合材料部件的装配。

在过去，复合材料钻井模拟二维（2D）是三维正交使用切削有限元（FE）分析。这是由于加工过程的复杂性，复合材料层合板的受力分析和黏晶检查。有限元应力和失效进行分析，采用最大应力和蔡-希尔准则由于有限的能力的计算机处理器和有限元工具。在计算处理器和改进的有限元公式的最新进展已经允许的发展环境复杂和更逼真的三维模型是计算效率。