陶瓷磨削表面力學(xué)損傷評價及裂紋損傷可控磨削研究.pdf

1、陶瓷材料硬度高、脆性大,磨削時磨削抗力大,易于產(chǎn)生力學(xué)損傷.如何對陶瓷材料磨削時產(chǎn)生的力學(xué)損傷進行評價,進而建立基于損傷控制的磨削方法,是該文研究的主要內(nèi)容.該文共分七章,第一章對先進陶瓷、精密磨削加工技術(shù)以及陶瓷磨削的材料去除機理進行了介紹.第二章介紹了陶瓷磨削實驗和數(shù)據(jù)處理.第三、四、五章分別對陶瓷材料磨削表面的微觀不平度損傷、表面完整性損傷和表面/亞表面裂紋損傷進行評價,并提出了新的評價指標.第六章對表面/亞表面裂紋損傷可控磨削的

2、加工模型進行了研究.第七章是全文總結(jié).該文的主要結(jié)論和創(chuàng)造性工作如下:1.該文在對陶瓷磨削試件力學(xué)損傷的研究和分析的基礎(chǔ)上,定義了表面微觀不平度損傷指標--表面應(yīng)力集中系數(shù)D<,a>、表面完整性損傷指標--表面破碎率D<,s>和表面/亞表面裂紋損傷的評價指標--裂紋損傷層有效深度D<,c>三個參數(shù),建立了力學(xué)損傷評價體系.2.在實驗中,該文還提出了幾種實驗數(shù)據(jù)處理和損傷測量的方法.如通過頻譜分析屏蔽干擾信號的磨削力信號處理方法;利用計算

3、機圖像處理對陶瓷材料碎裂面積進行計算的方法;采用斜研剖面法測量裂紋損傷層厚度的方法等.3.通過對磨粒(壓痕)應(yīng)力場分析,揭示了單顆粒磨粒磨削應(yīng)力場由彈性組元和塑性殘余組元共同構(gòu)成的應(yīng)力場結(jié)構(gòu).其中塑性殘余組元將殘留于材料中,成為磨削表面殘余應(yīng)力場中的一部分,并對塑性殘余組元相對量值進行了計算.4.通過對陶瓷材料裂紋損傷機理的理論分析,該文提出了基于表面/亞表面裂紋損傷的損傷預(yù)測模型和可控磨削加工模型.并對Si<,3>N<,4>材料運用預(yù)