王健全
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田欣利
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张保国
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唐修检
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王鹏晓
人工晶体学报
采用金属三维周向包封待磨削陶瓷工件,推导了周向包封技术预加压应力、阻止裂纹系统向材料纵深与边缘扩展的作用机理,建立了三维周向包封磨削加工应力与应变叠加模型,认为周向包封对工件的压应力超过磨削产生的拉应力时,磨削工件表层形成残余压应力.开展了三种陶瓷材料的三维周向包封磨削实验,发现周向包封磨削工件未出现表面损伤和边缘缺陷,改变磨削用量和砂轮参数,测量工件断裂强度以及平行磨削方向与垂直磨削方向的残余应力.结果表明,周向包封技术使Si3N4陶瓷磨削强度提高13.2～48.9 MPa,大切深加工提升幅度可达262.7 MPa;两个测量方向上周向包封工件表面残余应力为压应力,说明提出的应力叠加模型是正确的.
关键词:
工程陶瓷
,
三维周向包封
,
预应力加工
,
应力叠加理论
,
断裂强度
姜胜强
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谭援强
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聂时君
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彭锐涛
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杨冬民
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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
