Вычислительные эксперименты с высокой детализацией для моделирования процессов фрезерования древесных материалов

Abstract

В данной статье сформированы обоснованные граничные условия суперкомпьютерных предварительных расчетов, разработана и предложена к использованию методика проведения вычисли- тельных экспериментов с использованием механизма дискретных частиц по виртуальному резанию древесного анизотропного материала выбранным типом фрезерного инструмента. Представлены корректные геометрические и конечно-элементные модели с высокой детализацией анизотропного обрабатываемого древесного материала и перспективной фрезы с наноразмерной режущей вставкой, создающей предпосылки для реализации процессов самозатачивания инструмента в процессе работы. Рассмотрены подходы отражения анизотропных свойств древесных материалов в вычислительных суперкомпьютерных экспериментах, которые требуют более детального рассмотрения. Предложенная методика проведения вычислительных экспериментов ставит целью работы выявить зависимости характеристик процесса резания от высокоскоростных режимов и позволяет исследовать параметры режимов обработки, учитывая изменение физико-механических свойств от сердцевинной части к заболонной при изменении ее относительной влажности, а также изменение трехмерного напряженно-деформированного состояния древесины после удаления влаги в структуре древесины (сушке). Полученные результаты исследований являются основой для моделирования высокоскоростных процессов лезвийной обработки древесных материалов, при определении значимых выходных технологических параметров для деревообрабатывающих предприятий Республики Беларусь.