樹脂基復合材料加工中心基礎件結構材料設計與實驗研究.pdf

1、近代一百多年以來，超高精密加工技術在制造業(yè)迅猛發(fā)展的過程中得到越來越多的應用，相應的機械配合精度以及測量技術精度都顯著提高，精度正朝著微米、納米級別穩(wěn)步發(fā)展。傳統(tǒng)的鑄鐵材料已不能滿足越來越高的加工設備設計要求，以天然礦物石料等為骨料，樹脂粘結劑為基體的樹脂混凝土材料，具有高阻尼，高熱穩(wěn)定性等特點，在高精度機械加工設備領域已得到了一定的應用。負熱膨脹材料（簡稱NTE）是指在溫度變化情況下隨溫度的升高體積減小，其可作為填料制備可控熱膨脹系數(shù)

2、的復合材料。其中，鎢酸鋯是一種具有各向同性屬性并且在大范圍溫度區(qū)間的負熱膨脹材料，但是具體關于鎢酸鋯的深入工業(yè)應用的研究卻并不多。而負熱膨脹性材料對樹脂混凝土的熱穩(wěn)定性有著重要的影響，故本文提出將鎢酸鋯作為填料加入樹脂混凝土中并進行相關研究，為提高樹脂混凝土的熱學性能提供理論依據(jù)。
　　首先，本文基于數(shù)學優(yōu)化的骨料堆積級配模型，建立了連續(xù)和非連續(xù)級配兩種理論級配模型，通過求解兩種模型并與現(xiàn)有級配模型對比，得到了高精度的骨料級配數(shù)據(jù)

3、。其次，本文基于經(jīng)典細觀力學理論以及復合模型建立了樹脂混凝土熱膨脹系數(shù)的預測計算模型，并深入研究了界面結構對熱膨脹系數(shù)的理論計算精度的影響，通過比較得到較為準確的熱膨脹系數(shù)預測模型。再次，本文根據(jù)理論級配結果，建立了不規(guī)則多邊形2D、3D骨料顆粒數(shù)學堆積模型，并運用有限元分析軟件對樹脂混凝土性能進行了仿真模擬，并將分析結果與傳統(tǒng)鑄鐵材料進行對比，證明了樹脂混凝土的理論性能優(yōu)勢。最后，為了探求負熱膨脹性材料鎢酸鋯對作為填料對材料整體的性能