学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

SiCp/Al复合材料磨削机理的研究

作　者: 王福松
导　师: 黄树涛
学　校: 沈阳理工大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: SiCp/Al复合材料有限元分析压痕断裂力学延性去除机理
分类号: TG580.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 67次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

SiCp/Al复合材料以其良好的物理力学性能，在汽车、航天、军事等领域里应用的越来越广泛。但由于基体铝中存在大量的SiC颗粒，使得其加工性能较差，为了获得高的表面质量，采用精密磨床对SiCp/Al复合材料进行了磨削实验，并进行了相应的仿真计算。本文以单颗粒磨削模型为基础，分析了最大未变形磨屑厚度的变化趋势及其与材料延性去除的关系。结合压痕断裂力学理论，讨论了压痕应力场和裂纹的生长与发展，同时算出了SiC颗粒脆性—延性转变的临界载荷与临界磨削深度。在仿真分析方面，应用有限元分析软件ANSYS对SiCp/Al复合材料进行了实体建模，研究了压头圆弧半径、压痕深度以及SiC颗粒的体积分数对SiCp/Al复合材料延性去除机理的影响。为了更好地了解SiCp/Al复合材料的磨削机理，在实验方面，采用MG7132型高精度磨床对SiCp/Al复合材料进行了磨削实验，并对实验内容进行了详细的分析。首先，通过奇士乐测力仪研究了磨削参数对磨削力的影响。其次应用TR200粗糙度仪分析了磨削参数、测量方向以及取样长度对工件表面粗糙度的影响。最后，借助于SEM对磨削表面形貌和磨屑形态进行了微观观察，并最终总结了实验中的一些典型形貌和磨屑形态特点。这些实验结果对于获取较高的SiCp/Al复合材料表面质量具有重要意义。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章绪论  10-20
  1.1 SiCp/Al 复合材料的特点及应用发展概况  10-14
    1.1.1 SiCp/Al 复合材料的特点  10-12
    1.1.2 SiCp/Al 复合材料的应用发展概况  12-14
  1.2 SiCp/Al 复合材料加工技术的研究与发展  14-18
    1.2.1 SiCp/Al 复合材料切削加工的研究与发展  14-15
    1.2.2 SiCp/Al 复合材料特种加工的研究与发展  15-16
    1.2.3 SiCp/Al 复合材料磨削加工的研究与发展  16-18
  1.3 课题的来源及研究内容、意义  18-20
第2章磨削加工去除机理的理论分析  20-36
  2.1 引言  20-21
  2.2 单颗粒磨削模型的建立  21-28
    2.2.1 单颗粒磨削的研究概况  21-23
    2.2.2 磨粒的最大未变形磨屑厚度  23-28
  2.3 压痕断裂力学模型  28-34
    2.3.1 压痕断裂力学模型的建立  28-31
    2.3.2 压痕裂纹的生长与发展  31-33
    2.3.3 SiCp/Al 复合材料的延性域磨削  33-34
  2.4 本章小结  34-36
第3章 SiCp/Al 复合材料磨削加工去除机理的有限元分析  36-62
  3.1 引言  36
  3.2 FEM 理念及其功能实现  36-37
  3.3 SiCp/Al 复合材料磨削加工有限元模型的建立  37-40
    3.3.1 材料的本构关系  37-38
    3.3.2 实体模型的建立  38
    3.3.3 材料特性及单元类型  38-39
    3.3.4 载荷的选取  39-40
    3.3.5 约束边界条件  40
    3.3.6 求解设置  40
  3.4 计算结果及分析  40-61
    3.4.1 计算方法  40-41
    3.4.2 压头圆弧半径对 SiCp/Al 复合材料延性去除的影响  41-49
    3.4.3 压痕深度对 SiCp/Al 复合材料延性去除的影响  49-58
    3.4.4 SiC 颗粒体积分数对 SiCp/Al 复合材料延性去除的影响  58-61
  3.5 本章小结  61-62
第4章 SiCp/Al 复合材料磨削加工的实验研究  62-84
  4.1 引言  62
  4.2 实验条件与实验方案  62-70
    4.2.1 实验条件  62-69
    4.2.2 实验方案  69-70
  4.3 实验结果与分析  70-83
    4.3.1 磨削力的研究  70-72
    4.3.2 磨削加工表面粗糙度的研究  72-74
    4.3.3 磨削加工表面形貌的研究  74-79
    4.3.4 磨屑形态的研究  79-83
  4.4 本章小结  83-84
结论  84-86
参考文献  86-91
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果  91-92
致谢  92-93

SiCp/Al复合材料磨削机理的研究

内容摘要

全文目录

相似论文