摘要：针对圆锯片切割石材过程中复杂的动态力学行为,依据脆性材料断裂理论,基于有限元与光滑粒子耦合算法（SPH-FEM）模拟了锯片-石材切割系统的复杂动力学加工过程。模拟结果表明：在切割过程中石材去除过程分为塑性变形阶段、小规模挤裂阶段、大规模挤裂阶段和重复大规模挤裂阶段;切割过程中切割力从零开始,接触石材先瞬间增大,然后又减小,最后在一定范围内平稳波动;根据锯片结构表面等效应力分布情况确定了模型最易破坏的区域。通过试验对比验证了该耦合算法的可行性,表明SPH-FEM耦合算法能准确获取切割石材时系统的动力学响应信息,为揭示锯路拓展及石材动态损伤、成屑机理提供理论支撑。

关键词：耦合 石材切割 圆锯片 脆性材料 

单位：河北工业大学机械工程学院; 天津300130