3582334356

b)

Rys. 1. Model skrawania 2D Evansa, dla: a) klina symetrycznego, b) klina asymetrycznego

Ponieważ najczęściej zagadnienia analizowane są jako płaskie skrawanie ortogonalne (celem uproszczenia analizy), w większości modeli zakłada się płaską powierzchnię natarcia, nieskończoną szerokość ostrza, idealnie ostre narzędzie oraz głównie prostoliniową trajektorię odspojenia (oprócz łukowej w modelu Evansa). Kąt trajektorii odspojenia wyznacza się korzystając z zasady minimum energii w procesie skrawania. Zależnie od geometrii ostrza oraz parametrów wytrzymałościowych skały, wyznacza się maksymalne wymiary elementu wióra oraz minimalną siłę odspajania, traktowaną jako siła skrawania. Opracowane dotychczas modele zasadniczo opisują pewne najważniejsze etapy niszczenia struktury skały lecz nie pozwalają np. na ilościową ocenę naprężeń oraz pola przemieszczeń generowanego podczas wspomnianej penetracji, co może być przydatne w ocenie danej konstrukcji ostrza skrawającego.

3. Symulacje numeryczne procesu formowania wióra

Opisane modele teoretyczne oddziaływania ostrza na skałę, zaniedbują pewne istotne efekty związane z właściwościami materiału zniszczonego. Podstawowa trudność analitycznej oceny penetracji narzędzia związana jest np. z faktem, że równania konstytutywne, które są generalnie przyjmowane do oceny zachowania się skał w stanie sprężystym, stają się nieodpowiednie dla skał zniszczonych (spękanych). Złożoność cech skały po procesie zniszczenia powoduje, że jego rozwiązanie jest bardzo trudne (na obecnym etapie badań, prawie niemożliwe).