铝蜂窝通常与铝或复合面板结合形成夹层结构
铝蜂窝通常与铝或复合面板结合形成夹层结构,以其低密度、高比强度、高比模量、低膨胀系数、和能量吸收特性。铝蜂窝作为夹层结构的核心部分,需要成型以适应面板。铝蜂窝的铣削是最常用的方法,但在此过程中,由于铝蜂窝的刚度低,容易产生加工缺陷,包括撕裂毛刺、单元壁裂纹、单元壁凹陷和变形。蜂窝和薄壁结构[1]。冰冻/固定方法,作为减少研磨缺陷的方法之一,近年来受到越来越多的关注。王等人。[7] 使用冰固定平台进行了一系列低温铣削试验,结果表明加工缺陷得到抑制。王等人。[8] 还考虑了刀具几何参数和切削参数,建立了固冰铝蜂窝铣削力预测模型。此外,利用冰固定和液氮冷却方法,等人进行了加工参数优化。实验结果表明,加工缺陷得到有效抑制。另一方面,An 等人。[1] 提出了一种关于加工引起的缺陷与入射角之间关系的新型无缺陷优化方法,并通过铣削实验进行了验证。然而,这些方法受制冰夹具尺寸的限制和加工效率较低的成本,难以工业化。在传统铣削工艺中,抑制加工缺陷仍然是一项具有挑战性的任务。 超声波切割已成为蜂窝材料加工的先进加工工艺之一,可减少加工力和缺陷,提高加工效率[10],[11]。在蜂窝的超声波切割中,圆盘刀具绕其轴线旋转并同时沿其轴线方向以超声波频率振动。在我们之前的工作[12]、[13]中,已经验证和模拟了铝蜂窝超声切割的可行性,并进行了实验研究。结果表明,利用超声波振动可以保护铝蜂窝的六边形结构,提高加工质量。然而,这些研究主要集中在超声波振动对宏观蜂窝结构切割过程的影响,仅限于工程应用层面。迄今为止,还没有研究在微观层面上研究圆盘刀具超声切割铝蜂窝细胞壁的机理。因此,有必要研究铝蜂窝壁的超声切割机理,以便对加工方法有重要的了解。