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龙图腾网获悉上海交通大学;厦门金鹭特种合金有限公司;厦门钨业股份有限公司;江苏海博工具产业研究院有限公司申请的专利SiCf/SiC超声振动辅助切削有限元仿真方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115292999B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210935474.X，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权SiCf/SiC超声振动辅助切削有限元仿真方法是由安庆龙;林亮亮;刘超;陈杰;陈明;马海善设计研发完成，并于2022-08-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本SiCf/SiC超声振动辅助切削有限元仿真方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种SiCfSiC超声振动辅助切削有限元仿真方法，包括步骤：1建立三维微观几何模型工件模型和刀具模型；2划分网格；设置刀具模型为刚体；设置工件模型和刀具模型的网格单元类型以及网格尺寸；3定义边界条件；边界条件包括：a工件模型底部的六个自由度都完全约束；b刀具模型的切削速度等于实际试验中刀具的切削速度；c三种切削工况下的刀具模型的运动速度函数满足特定的表达式；4定义材料本构模型与损伤准则；5定义接触条件；6计算与精度控制；7提交任务，进行有限元仿真计算。本发明可以弥补现有技术的不足，实现对SiCfSiC在超声振动辅助切削时的材料去除机理的模拟。

本发明授权SiCf/SiC超声振动辅助切削有限元仿真方法在权利要求书中公布了：1.SiCfSiC超声振动辅助切削有限元仿真方法，其特征在于，步骤如下： 1建立三维微观几何模型； 三维微观几何模型为工件模型和刀具模型； 工件模型整体为立方体结构，由沿长度方向并行排列的等效均质体和复合材料三维微观几何模型构成； 复合材料三维微观几何模型由碳化硅陶瓷基体以及在其中呈规则矩阵排布的圆柱形纤维组成，圆柱形纤维的中心轴平行于工件模型的高，规则矩阵的行方向平行于工件模型的长； 工件模型的高满足：切削时在高度方向的应力在工件模型的底面为零； 圆柱形纤维的直径等于实际试验中使用的碳化硅纤维的平均直径；圆柱形纤维的中心距等于实际试验中使用的SiCfSiC复合材料中碳化硅纤维的中心距的平均值； 刀具模型的形状和尺寸同实际试验中使用的刀具； 刀具模型位于复合材料工件几何模型背离等效均质体的一侧，切削方向平行于工件模型的长，且刀尖所朝向的复合材料工件几何模型的位置与复合材料工件几何模型的顶面的距离等于切削深度； 2划分网格； 设置刀具模型为刚体； 设置工件模型和刀具模型的网格单元类型为三维8节点缩减积分实体单元C3D8R； 设置工件模型的网格尺寸，网格尺寸小于切削过程中材料断裂去除的最小材料单元大小； 设置刀具模型的网格尺寸，刀具刃口钝圆处的网格尺寸小于钝圆半径； 3定义边界条件； 边界条件如下： a工件模型底部的六个自由度都完全约束； b刀具模型的切削速度等于实际试验中刀具的切削速度； c三种切削工况下的刀具模型的运动速度函数如下式所示： ① ② ③ 其中，①对应的切削工况为无超声振动，②对应的切削工况为沿切削方向超声振动，③对应的切削工况为垂直切削方向超声振动；vxt、vyt、vzt分别为刀具模型沿x、y、z方向的运动速度，单位都为mms；vc为刀具模型的切削速度，单位为mms；fFEM为振动频率，单位为Hz，其值等于实际试验中超声波的振动频率；AFEM为振动幅值，单位为μm，其值等于实际试验中超声波的振动幅度；t为时间，单位为s； 4定义材料本构模型与损伤准则； 碳化硅纤维和碳化硅基体的本构采用脆性破裂模型，纤维-基体界面的本构采用零厚度单元内聚力模型； 5定义接触条件； 采用纯运动学主从接触算法描述沿法向的压缩； 采用修正后的库仑摩擦模型描述沿切向的摩擦； 6计算与精度控制； 采用显式中心差分算法对模型进行求解；采用质量缩放的方法来降低计算成本，同时合理减少总时间； 7提交任务，进行有限元仿真计算。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人上海交通大学;厦门金鹭特种合金有限公司;厦门钨业股份有限公司;江苏海博工具产业研究院有限公司，其通讯地址为：200240 上海市闵行区东川路800号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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