SGER: A Hybrid Predictive Model for Cyclic Curled Chip Formation in Machining with Serrations Using Topological Properties

SGER:利用拓扑特性进行锯齿加工中循环卷曲切屑形成的混合预测模型

基本信息

项目摘要

The research objective of this Small Grant for Exploratory Resesrch (SGER) is to develop a mathematical model for predicting, simulating and animating the cyclic chip formation process in metal machining. This study involves the use of topological properties in the development of new analytical and numerical models for multi-scale (micro, meso and macro) cyclic chip formation process in machining with coated grooved tools. By applying these methods, a systematic analysis will be made to establish the major influencing parameters of product life and product quality in cutting tools and the machined products. Through continued simulation of the chip formation process, and refinement of these models, a combined hybrid predictive model will be developed for predicting machining performance in terms of tool-life and surface integrity, and for simulation and animation of cyclic chip formation involving chip curl and chip breaking using topological changes of the work material in the machining region. Topological classifications of the machined and cutting tool surfaces will be made by taking account of progressive tool-wear and its effects. Experiments will be conducted for validating the predictive model.If successful, this research will open new opportunities for better modeling of other complex manufacturing processes. This new predictive capability and the related product life predictions and enhancement will bring in significant productivity improvement in machining process planning and operations. This novel aspect has far reaching benefits including technology transfer/applications in industry. This project will contribute to the educational mission of the university by providing additional knowledge in this subject area to two students: one graduate student and one undergraduate student. This project will stimulate these engineering students' interest in topology and its applications. This project will also benefit students from underrepresented groups.
这项探索性研究小额赠款(SGER)的研究目标是开发一个数学模型,用于预测,模拟和动画金属加工中的循环切屑形成过程。 本研究涉及使用的拓扑特性的开发新的分析和数值模型的多尺度(微观,介观和宏观)循环切屑形成过程中的加工涂层槽刀具。 通过应用这些方法,将进行系统的分析,以确定在刀具和加工产品的产品寿命和产品质量的主要影响参数。 通过继续模拟切屑形成过程,并细化这些模型,将开发一个组合的混合预测模型,用于预测刀具寿命和表面完整性方面的加工性能,并用于循环切屑形成的模拟和动画,包括切屑卷曲和切屑断裂,使用加工区域中工作材料的拓扑变化。 拓扑分类的加工和切削刀具表面将考虑到渐进的工具磨损及其影响。 实验将进行验证的预测模型。如果成功的话,这项研究将打开新的机会,更好地建模其他复杂的制造过程。 这种新的预测能力以及相关的产品寿命预测和增强将显著提高加工工艺规划和操作的生产率。 这一新的方面具有深远的好处,包括技术转让/工业应用。 该项目将通过向两名学生(一名研究生和一名本科生)提供这一学科领域的额外知识,为大学的教育使命做出贡献。 这个项目将激发这些工科学生对拓扑学及其应用的兴趣。 该项目还将使代表性不足群体的学生受益。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Ibrahim Jawahir其他文献

Ibrahim Jawahir的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Ibrahim Jawahir', 18)}}的其他基金

Investigation of Surface Integrity induced by Cryogenic Processing of Biomaterials for Improved Functional Performance
研究生物材料低温加工引起的表面完整性以提高功能性能
  • 批准号:
    1405129
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Workshop: Support for Hosting 5th CIRP International Workshop on Modeling of Machining Operations, May 20-21, 2002 at Purdue University(West Lafayettee, IN)
研讨会:支持于 2002 年 5 月 20 日至 21 日在普渡大学(印第安纳州西拉斐特)举办第五届 CIRP 国际加工操作建模研讨会
  • 批准号:
    0220924
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
PREMISE: Machining Performance Evaluation in Near-Dry Machining of Aluminum Alloys
前提:铝合金近干式加工的加工性能评估
  • 批准号:
    0225918
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Modeling of Tool-Wear Based on Tool Temperatures and Decomposed Cutting Forces in Turning with Grooved Tools
沟槽刀具车削中基于刀具温度和分解切削力的刀具磨损建模
  • 批准号:
    0085126
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
International Workshop on Modeling of Machining Operations; May 19, 1998, Atlanta, GA
机械加工建模国际研讨会;
  • 批准号:
    9813757
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Predictive Modeling and Validation of 3-D Cyclic Chip Formation for Chip Breaking in Turning Operations
车削加工中断屑的 3D 循环切屑形成的预测建模和验证
  • 批准号:
    9713932
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
The Effects of Chip-Groove Geometry and Three-Dimensional Chip Flow on Progressive Tool-Wear in Grooved Tools
切屑槽几何形状和三维切屑流对切屑槽刀具渐进磨损的影响
  • 批准号:
    9624640
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Engineering Faculty Internship: Modeling of the Two-Dimensional Chip Breaking Process for Maching with a Grooved Tool Insert
工程学院实习:使用凹槽刀具进行加工的二维断屑过程的建模
  • 批准号:
    9311819
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

一种经心房覆膜血管支架植入 Hybrid Fontan 手术的 临床新技术研究
  • 批准号:
    20Y11910600
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于深度压缩技术的Hybrid像素探测器读出系统原型机研制
  • 批准号:
    11875146
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    62.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
模拟胰岛“hybrid”修饰抗原诱导tolDC免疫保护1型糖尿病β细胞研究
  • 批准号:
    81770777
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    56.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
PSMA靶向Hybrid-SiO2基纳米诊疗剂用于前列腺癌HIFU治疗及增效机制研究
  • 批准号:
    81601499
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    17.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
穿戴式步行辅助的Hybrid控制体系及其据需辅助效应研究
  • 批准号:
    51505048
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于Hybrid数据的复杂系统辨识与优化设计及在低渗透油井中的应用
  • 批准号:
    61572084
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    67.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
波-流-植被耦合环境下射流Hybrid RANS/LES数值模拟研究
  • 批准号:
    51509075
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Hybrid加速结构的理论及预制研究
  • 批准号:
    11475201
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    100.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于BGM法结合Hybrid同化开展暴雨短期集合预报方法研究
  • 批准号:
    41205073
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于Hybrid方法的大型冗余驱动机构控制策略研究
  • 批准号:
    51205392
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Predictive multiscale free energy simulations of hybrid transition metal catalysts
混合过渡金属催化剂的预测多尺度自由能模拟
  • 批准号:
    EP/W013738/1
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
ERI: A Hybrid Mechanics-Guided Machine Learning-Based Predictive Framework for the Performance of Rocking Foundations During Earthquake Loading
ERI:基于混合力学引导的机器学习预测框架,用于地震加载期间摇摆基础的性能
  • 批准号:
    2138631
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Predictive multiscale free energy simulations of hybrid transition metal catalysts
混合过渡金属催化剂的预测多尺度自由能模拟
  • 批准号:
    EP/W014378/1
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
Predictive multiscale free energy simulations of hybrid transition metal catalysts
混合过渡金属催化剂的预测多尺度自由能模拟
  • 批准号:
    EP/W014580/1
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
A Framework for Predictive Hybrid Models of Turbulence
湍流预测混合模型的框架
  • 批准号:
    1904826
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
A study on fast and stable power conversion control with hybrid model predictive control and machine learning
混合模型预测控制和机器学习的快速稳定功率转换控制研究
  • 批准号:
    19K04355
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Chemical Guidelines for Predictive Materials Integration in Hybrid Nanoparticles
混合纳米粒子中预测材料集成的化学指南
  • 批准号:
    1707830
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Understanding Surface Wetting and Vapor Adsorption Induced Degradation Pathways of Organic-Inorganic Hybrid Perovskites through Predictive Atomistic Simulations
通过预测原子模拟了解有机-无机杂化钙钛矿的表面润湿和蒸汽吸附诱导的降解途径
  • 批准号:
    1708968
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Hybrid Predictive Control for Distributed Multi-agent Systems
分布式多智能体系统的混合预测控制
  • 批准号:
    1710621
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Development of Transcriptome-Wide Predictive Models of Phenotypic Traits for Selective Breeding and Hybrid Performance Predictions in Maize
玉米选择性育种和杂交性能预测的表型性状全转录组预测模型的开发
  • 批准号:
    1711662
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Fellowship Award
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了