陶瓷材料加工裂紋的離散元模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、陶瓷材料由于其優(yōu)越的力學(xué)、機(jī)械及化學(xué)等特性，在現(xiàn)代工業(yè)中得到了非常廣泛的應(yīng)用。隨著工業(yè)界對(duì)陶瓷材料加工精度要求的提高，陶瓷材料精密及超精密加工技術(shù)得到了迅速發(fā)展，其加工機(jī)理的研究也成為目前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。降低陶瓷材料在加工過程所產(chǎn)生的裂紋損傷正是提高加工精度的一個(gè)難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)，目前還沒有一種研究手段能動(dòng)態(tài)的模擬和分析加工過程的裂紋的生成與擴(kuò)展。
　　 本文將離散元法應(yīng)用到陶瓷材料精密加工研究中，應(yīng)用離散元法建立了描述陶瓷材料力學(xué)

2、性能的BPM （Bonded-Particle Model）模型,并采用單軸壓縮試驗(yàn)、巴西劈裂實(shí)驗(yàn)、三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)及斷裂韌性等實(shí)驗(yàn)過程的離散元模擬對(duì)BPM 模型進(jìn)行了校準(zhǔn)，確定了與陶瓷材料主要力學(xué)性能相匹配的離散元模型。在所建立的SiC陶瓷二維離散元模型上，對(duì)其壓痕試驗(yàn)條件下的裂紋擴(kuò)展進(jìn)行了模擬，分析了不同壓痕試驗(yàn)條件對(duì)裂紋擴(kuò)展的影響；通過陶瓷材料的微切削過程二維離散元模擬，成功解釋了陶瓷加工過程中非彈性區(qū)域的存在，并且提出了一種分析評(píng)價(jià)