姜胜强
,
谭援强
,
聂时君
,
彭锐涛
,
杨冬民
,
李国荣
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01286
采用簇单元(Cluster)方法, 建立了碳化硅陶瓷材料预应力加工的离散元模型; 通过离散元模拟和划痕实验, 研究了预应力条件对碳化硅陶瓷材料切削时裂纹的扩展规律的影响, 观察了陶瓷材料加工表面/亚表面的裂纹损伤情况. 离散元模拟与实验结果均表明: 当预应力大小在一定范围内, 随着预应力的逐渐增大, 径向裂纹的数目逐渐减少, 横向裂纹有替代径向裂纹的趋势, 并导致材料以较小的碎片的形式被去除; 采用预应力加工能有效降低加工损伤, 提高加工表面质量, 并且进一步证明应用离散元法模拟硬脆材料的加工是可行的.
关键词:
碳化硅
,
pre-stressed machining
,
crack
,
discrete element method
,
scratching test
姜胜强
,
谭援强
,
张高峰
,
彭锐涛
机械工程材料
采用离散元法建立并校准了碳化硅陶瓷的离散元模型,建立了脆性材料的热力学模型,模拟了不同温度下的单轴压缩试验及三点弯曲试验,分析了碳化硅陶瓷在不同温度下的应力-应变曲线、力学性能参数以及单轴压缩的破坏形态.结果表明:当温度低于500 ℃时,温度场对材料的力学响应及力学性能参数基本没有影响;但随着温度的逐渐升高,材料的弹性模量逐渐降低,泊松比逐渐增大,抗压强度和抗弯强度也随之降低,材料的破坏形态由脆性断裂逐渐向塑性变形转变,且在失效过程中伴随有软化现象.
关键词:
碳化硅
,
高温力学性能
,
预测
,
离散元
姜胜强
,
谭援强
,
聂时君
,
彭锐涛
,
杨冬民
,
李国荣
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01286
采用簇单元(Cluster)方法,建立了碳化硅陶瓷材料预应力加工的离散元模型;通过离散元模拟和划痕实验,研究了预应力条件对碳化硅陶瓷材料切削时裂纹的扩展规律的影响,观察了陶瓷材料加工表面/亚表面的裂纹损伤情况.离散元模拟与实验结果均表明:当预应力人小在一定范围内,随着预应力的逐渐增大,径向裂纹的数目逐渐减少,横向裂纹有替代径向裂纹的趋势,并导致材料以较小的碎片的形式被去除;采用预应力加工能有效降低加工损伤,提高加工表面质量,并且进一步证明应用离散元法模拟硬脆材料的加工是可行的.
关键词:
碳化硅
,
预应力加工
,
裂纹
,
离散元
,
划痕实验
