SiC陶瓷雙向預(yù)壓應(yīng)力磨削機(jī)理研究.pdf

1、工程陶瓷因其優(yōu)越的物理和化學(xué)性能而被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、航空航天、能源、電子等領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷進(jìn)步，工業(yè)產(chǎn)品逐漸向高精尖方向發(fā)展，人們對(duì)陶瓷零部件的要求也越來(lái)越高，如高質(zhì)量、高精度、高可靠性。然而由于工程陶瓷的高硬度和高脆性，在加工過(guò)程中難以避免的產(chǎn)生加工損傷和裂紋，大大降低了其可靠性，因此工程陶瓷材料的高效低損傷加工一直是大量學(xué)者們研究的重要課題。本文提出了一種事先對(duì)陶瓷材料加一個(gè)雙向的壓應(yīng)力，然后再對(duì)其進(jìn)行加工的新型加工方

2、法。
　　本文的主要工作如下：
　　基于陶瓷材料壓痕斷裂力學(xué)理論，建立了陶瓷材料雙向預(yù)壓應(yīng)力下劃痕應(yīng)力場(chǎng)分布理論模型，基于該模型分析了雙向預(yù)壓應(yīng)力以及載荷比對(duì)SiC陶瓷劃痕應(yīng)力場(chǎng)分布狀態(tài)的影響。
　　采用SiC陶瓷為實(shí)驗(yàn)工件，選取了不同的雙向預(yù)壓應(yīng)力以及法向載荷進(jìn)行了劃痕實(shí)驗(yàn)；用超景深顯微鏡對(duì)劃痕表面/亞表面損傷及裂紋擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)進(jìn)行了觀察；分析了劃痕過(guò)程中切向力以及聲發(fā)射信號(hào)的變化規(guī)律；綜合以上觀察及分析結(jié)果，分析了雙向

3、預(yù)壓應(yīng)力對(duì)陶瓷材料劃痕損傷以及裂紋擴(kuò)展的影響。
　　采用SiC陶瓷為實(shí)驗(yàn)工件，選取了不同的雙向預(yù)壓應(yīng)力、磨削深度以及磨削方向進(jìn)行了磨削實(shí)驗(yàn)；用掃描電鏡觀察了磨削表面形貌以及亞表面損傷情況；分析了雙向預(yù)壓應(yīng)力對(duì)陶瓷磨削損傷、磨削力、磨削力比以及磨削表面質(zhì)量的影響。
　　采用Cluster方法建立了SiC陶瓷離散元模型；采用不同的雙向預(yù)壓應(yīng)力以及劃痕深度進(jìn)行了SiC陶瓷劃痕離散元模擬；分析了雙向預(yù)壓應(yīng)力對(duì)劃痕過(guò)程中裂紋擴(kuò)展以及切