1、的新型复合夹心材料之，但是，由于蜂窝材料组分为细短的芳纶纤维，韧性极强，轴向均布的中空棱柱结构表现出明显的正交各向异性力学特性，其垂直于轴向的正交平面承受负载能力差，受力容易变形，且切削性差，属于典型的难加工复合纤维材料，其加工技术的提高仍然是个亟待解决的难题。目前，国内蜂窝芯结构件加工水平相对落后，加工技术还不成熟，大多数企业还是采用高速铣削方式进行加工，使用该方法加工蜂窝芯结构件仍存在加工质量较差效率不理想粉尘大有污染等诸多弊端，加工引起的缺陷及损伤大大降低了结构件的材料性能，从而降低了产品的安全性能和缩短了产品的使用寿命，难以满足航空领域的需求。而近几年来国内开始引进了超声复合切割设备应用于复合材料的加工，该方法能够很好地解决了高速铣削加工存在的些问题，该加工技术被广泛应用于蜂窝复合。

2、，确定蜂窝复合材料的等效性能参数和蜂窝复合材料正交各向异性的结构特点，在此基础上，用动态断裂力学理论研究蜂窝复合材料在超声振动冲击作用下的材料切割断裂机理。基于直刃刀超声复合切割运动学分析和蜂窝复合材料超声复合切割断裂机理分析，建立切割力与工艺参数刀具参数材料性能参数的关系理论模型。之后设计并搭建超声复合切割加工实验平台，设计实验方案，进行超声复合切割蜂窝复合材料实验研究，验证切割力理论模型，以及总结工艺参数对切割力影响规律，并对比分析有超声和无超声加工条件下的蜂窝材万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文料的加工表面质量。工艺参数优化研究，建立以切割力和材料去除率为优化目标函数，以切割深度刀具摆角刀具前倾角工艺参数为设计变量，以切割力切割速度切割深度等因素为约束变量的优化模型，应用种结合了非。

3、深度等因素为约束变量的优化模型，综合运用结合非线性局部寻优和遗传算法全局寻优的优化算法来进行切割参数的优化计算，通过优化获取最佳工艺参数，实现蜂窝复合材料的加工效率的提高和加工质量的改善。第六章结论与展望。总结全文的研究内容和研究成果，在此基础上，指出了蜂窝复合材料超声复合切割加工还需要进步深入研究和些有待解决的问题。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文本章小结本章介绍了蜂窝复合材料的材料的特性制造工艺过程以及在航空领域的应用，概述了国内外对蜂窝复合材料的研究现状，分析了目前蜂窝复合材料加工存在的不足，在此基础上提出了论文的研究意义与目的研究技术路线和主要研究内容。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文第二章蜂窝复合材料超声复合切割加工技术及工艺引言蜂窝复合材料已成为近代民用及军用飞机广泛应。

4、论文围绕以下内容开展研究工作以切割力模型为切入点研究蜂窝复合材料切割机理开展蜂窝复合材料超声复合切割实验研究，验证建立切割力模型建立的正确性，研究切割参数对切割力的影响规律，对比并分析有超声和无超声对加工质量的影响。开展蜂窝复合材料超声复合切割的工艺参数的优化研究。论文研究的技术路线如图首先，建立蜂窝复合材料直刃刀超声复合切割力理论模型，切割力理论模型研究主要从两方面入手，方面，通过结合超声复合切割加工基本原理和蜂窝复合材料直刃刀超声复合切割加工工艺分析，开展直刃刀的超声复合切割加工的运动学特性分析另方面，从超声复合切割蜂窝复合材料的断裂机理分析入手，综合蜂窝复合材料的面内性能面外性能以及相对密度的力学性能，进行蜂窝复合材料的本征结构模万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文图技术路线图型分析。

5、和无超声两种工况条件下的蜂窝复合材料直刃刀切割的单因素试验和正交试验研究，试验中以切割深度刀具摆角前倾角切割参数作为影响因素，通过进行单因素实验结果分析，总结不同切割参数对切割力的影响规律以及验证建立切割力理论模型的正确性。通过对正交试验结果分析，确定影响各因素对切割力的影响程度，以及总结切割参数两两交互作用对切割力的影响规律，并对比及分析有超声和无超声两种加工条件对蜂窝复合材料加工质量的影响。第五章基于遗传算法和非线性规划函数寻优算法优化切割参数。针对目前切割参数的如何合理选择直没有得到很好的解决，缺乏正确地理论指导问题，本文在已建立的切割力模型的基础上，开展优化切割参数优化研究，建立以切割力和材料去除率为优化目标函数，以切割深度刀具摆角刀具前倾角工艺参数为设计变量，以切割力切割速度切割。

6、料的加工将成为发展的必然趋势。因此，深入研究蜂窝复合材料超声复合切割技术与加工工艺对航天航空事业的发展具有积极的推动作用。超声加工技术超声加工原理超声加工简称是指给工具施加定方向的超声波高频振动进行加工的方法，。超声振动加工系统的基本组成部分有超声波发生器超声换能器超声变幅杆振动能量传递系统加工工具。图超声加工原理图万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文超声波振动加工原理图如图所示，其加工基本原理是超声波发生器产生能够与换能器相匹配的高频交流电信号，然后通过超声换能器将高频交流电信号转换成同频率的正弦机械振动信号，再利用超声变幅杆的聚能作用将小振幅的微弱机械振动信号放大以满足切削加工所需的振动能量，并传导至连接在变幅杆下端的刀具进行加工。超声振动加工系统实际上是个能量传递系统，对超声振动系统。

7、性局部寻优和遗传算法全局寻优的优化算法来进行切割参数的优化计算，通过优化获取最佳工艺参数，实现蜂窝复合材料的加工效率和质量的提高。论文的框架及内容论文全文总共分为六章，论文的整体框架如图所示。图论文的整体框架万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文论文各章的主要研究内容分别如下第章绪论。本章介绍了蜂窝复合材料的力学特性制造工艺过程以及在航天航空领域的应用，概述了国内外对蜂窝复合材料的研究现状，分析了目前采用传统高速铣削方法加工蜂窝复合材料存在的不足，在此基础上提出了论文的研究意义与目的研究技术路线和主要研究内容。第二章蜂窝复合材料直刃刀超声复合切割加工技术及工艺。本章概述了超声振动加工的基本原理加工系统组成加工特点及应用，介绍了超声复合切割加工技术的发展与应用加工基本原理与优势，指出了目前蜂窝。

8、工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印缩印或其它复制手段保存论文。保密论文在解密后遵守此规定论文作者签名日期年月日指导教师签名日期年月日万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文蜂窝复合材料直刃刀超声复合切割机理研究研究生黄秀秀指导教师胡小平教授年月万方数据，万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文摘要由于蜂窝复合材料具有高比强度高比刚度耐腐蚀绝缘性能好等系列优良特性，目前在航天航空领域已得到广泛应用。蜂窝复合材料是种典型的难加工纤维材料，传统的高速铣削加工时，材料表面容易出现基体开裂毛刺外形缺陷等现象，这些加工缺陷降低了结。

9、合材料超声复合切割加工现状以及存在的问题，并针对蜂窝复合材料直刃刀超声复合切割加工的固持方法以及粗加工的加工工艺进行了分析。第三章蜂窝复合材料超声复合切割断裂机理及切割力建模研究。针对目前尚未形成完善的蜂窝复合材料超声复合切割加工机理研究体系，蜂窝复合材料超声复合切割加工缺乏系统化理论指导和支撑技术问题，本章基于蜂窝复合材料本构特征模型和直刃刀超声蜂窝复合材料运动学特性分析，应用动态断裂力学理论进行蜂窝复合材料超声复合切割微观断裂机理研究，并在此基础上，建立切割力与切割参数刀具结构参数和材料性能参数的关系理论模型，为切割工艺参数优化奠定理论基础。第四章蜂窝复合材料直刃刀超声复合切割力试验研究。针对当前蜂窝复合材料超声加工过程中工艺参数选择的盲目性以及加工质量与效率不理想问题，本文进行了有超。

10、法如旋转超声磨削还需磨料悬浮液循环和换能器冷却系统，其基本组成如图所示。图超声波加工设备组成框图万方数据硕士学位论文题目蜂窝复合材料直刃刀超声复合切割机理研究研究生黄秀秀专业机械制造及其自动化指导教师胡小平教授完成日期年月万方数据杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担切相关责任。论文作者签名日期年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即研究生在校攻读学位期间论。

11、件的使用性能，难以满足航空航天领域的应用需求。针对这些问题，近年来国内开始引进超声复合切割技术，但是由于该技术在国内起步较晚，目前对超声复合切割加工技术的研究还处于初级阶段，对蜂窝复合材料的加工研究仅限于铣削加工原理及加工工艺方面，对蜂窝复合材料的超声复合切割加工尚未进行系统化的从加工机理到加工工艺研究，以至于尚未能够实现蜂窝复合材料的高效优质加工，这在定程度上限制了其在航空领域的应用。针对此本文以直刃刀超声复合切割蜂窝复合材料为研究对象，开展超声复合切割机理及加工工艺参数优化研究，主要研究内容与成果如下针对目前未形成完善的蜂窝复合材料超声复合切割加工机理体系，本文基于直刃刀超声蜂窝复合材料运动学特性分析，应用动态断裂力学理论研究蜂窝复合材料超声复合切割微观断裂机理，研究表明加入超声振动后。

12、说有效地实现能量的定向传递也是十分重要的，超声波声学系统的能量转换方式如图所示。图超声振动加工系统能量转换过程超声加工是目前应用于先进复合材料加工的种有效的加工方式，采用该加工方法易于实现各种复杂形状零件的加工。超声波振动能量的加入后，加工过程中刀具对材料产生高频瞬时冲击作用，在冲击能量作用下降低了材料的内部应力，改变了切削性能，缩短了刀具与工件的有效接触时间，减小了刀具与工件间的摩擦力，从而增强了刀具对工件的切削作用，易于切削材料。由于超声加工具有较为突出的加工特点和优势，使得在硬脆性材料和纤维复合材料等复杂结构件加工中得到了广泛应用。超声波加工设备的组成超声波加工设备的主要组成部分有超声波发生器超声振动加工系统，其中振动系统包括超声换能器超声变幅杆和加工工具，机床对于些特殊的超声加工方。

参考资料：

[1]绘本故事：啊哈！幼儿园（优） 编号198（第18页，发表于2022-06-24）

[2]绘本故事：啊哈！幼儿园（优） 编号18036（第18页，发表于2022-06-24）

[3]绘本故事：啊哈！幼儿园（优） 编号18060（第18页，发表于2022-06-24）

[4]绘本故事：啊哈！幼儿园（优） 编号17982（第18页，发表于2022-06-24）

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[6]绘本故事：啊哈！幼儿园（优） 编号18060（第18页，发表于2022-06-24）

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[11]绘本故事：抱抱（优） 编号18060（第18页，发表于2022-06-24）

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