通過(guò)碳纖維增強(qiáng)的碳化硅陶瓷基復(fù)合材料（C/SiC）是一種耐高溫、耐磨損、抗氧化和力學(xué)性能出色的航空級(jí)復(fù)合材料,采用傳統(tǒng)的機(jī)械加工工藝對(duì)其進(jìn)行加工,因加工性差,精度不高且加工成本高導(dǎo)致無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)今航空航天等領(lǐng)域的需求。利用旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助加工技術(shù),將旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)引入到C/SiC復(fù)合材料的銑削加工中,可有效地降低銑削力、切削熱,減小刀具的損耗,提高加工質(zhì)量。本文主要完成了以下工作內(nèi)容:利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng),根據(jù)夾心式壓電換能器的設(shè)計(jì)理論,設(shè)計(jì)了一款可用于旋轉(zhuǎn)超聲銑削加工的縱振型超聲振子;采用PZFlex仿真軟件對(duì)影響超聲振子諧振頻率的因素進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果表明:超聲振子的諧振頻率隨刀具有效長(zhǎng)度和過(guò)渡圓柱長(zhǎng)度的增加而減小,隨預(yù)緊螺栓長(zhǎng)度和后端蓋孔深度的增加而增大;依據(jù)仿真結(jié)果加工了縱振型超聲振子,并對(duì)其進(jìn)行阻抗分析,測(cè)得縱振型超聲振子在有無(wú)刀具及夾頭螺母兩種狀態(tài)下的諧振頻率分別為17.41 kHz、18.71kHz,與仿真結(jié)果中模型的諧振頻率18.4762 kHz和19.312 kHz,誤差率分別為5.7636%和3.1428%;基于超聲振子的諧振頻率,對(duì)有夾頭螺母及刀具狀態(tài)下的超聲振... 

【文章來(lái)源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同材料的使用溫度對(duì)比

圖 1-1 不同材料的使用溫度對(duì)比料的密度為 1.8~2 g/cm3，是高溫合金密度的四具有非常大的優(yōu)勢(shì)，可讓結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)減重一半甚至大料（2D）在 1300℃下的彎曲強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度常溫下的 558 MPa、243 MPa�；禂�(shù)低料的熱膨脹變化系數(shù)極小，表現(xiàn)為材料在受熱 1-2 所示列舉了 100℃和 1300℃下不同編織方系數(shù)。

的應(yīng)用展，傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)材料如高溫合金、金化要求，迫切需要新的材料來(lái)滿(mǎn)足更高種理想的高溫結(jié)構(gòu)材料，主要被應(yīng)用在和尾噴管，如圖 1-3 所示。此外，法國(guó)用到“幻影”2000 和陣風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)上[35-36 復(fù)合材料用在狂風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī) M88 發(fā)動(dòng)機(jī)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的襯里和葉盤(pán)等部件中制備了燃燒室筒、燃燒室內(nèi)襯套、噴口。C / SiC 復(fù)合材料應(yīng)用到航空發(fā)動(dòng)機(jī)中動(dòng)機(jī)的燃燒溫度達(dá)到更高水平，從而提負(fù)載能力（工作溫度提高 300℃~500℃大地降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，結(jié)構(gòu)減重可達(dá)機(jī)中熱部件最具潛力的高溫結(jié)構(gòu)材料。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]碳纖維增強(qiáng)碳化硅陶瓷基復(fù)合材料的研究進(jìn)展及應(yīng)用[J]. 文章蘋(píng),張騁,張永剛.  人造纖維. 2018(01)
[2]纖維增強(qiáng)碳化硅陶瓷基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 易方.  化工管理. 2018(01)
[3]基于PZFlex的超聲滾壓振子仿真分析[J]. 李龍,高延峰,張震.  制造業(yè)自動(dòng)化. 2017(04)
[4]碳化硅陶瓷基復(fù)合材料加工技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 王晶,成來(lái)飛,劉永勝,劉小瀛,張青.  航空制造技術(shù). 2016(15)
[5]3DCf/SiC抗高溫氧化復(fù)合材料的制備及其構(gòu)件的工程試驗(yàn)[J]. 陳志彥,楊億,鄒世欽.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2014(05)
[6]數(shù)控切削加工時(shí)按材料選擇切削液的原則與方法[J]. 張樹(shù)軍,張立君,劉春城,張國(guó)斌,劉悅.  金屬加工(冷加工). 2014(18)
[7]碳纖維復(fù)合材料超聲振動(dòng)加工[J]. 張加波,石文天,劉漢良,寧志鵬.  宇航材料工藝. 2014(01)
[8]超聲加工技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張勤儉,楊小慶,李建勇,蔡永林,王恒,曹宇男,趙路明,劉敏之.  電加工與模具. 2012(05)
[9]Cf/SiC陶瓷基復(fù)合材料車(chē)削加工工藝研究[J]. 王平,張權(quán)明,李良.  火箭推進(jìn). 2011(02)
[10]C/SiC復(fù)合材料推力室應(yīng)用研究[J]. 劉志泉,馬武軍.  火箭推進(jìn). 2011(02)

博士論文
[1]一維納米材料增強(qiáng)的碳化物陶瓷基復(fù)合材料[D]. 李開(kāi)元.西北工業(yè)大學(xué) 2015
[2]超磁致伸縮功率超聲換能器理論分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 曾庚鑫.華南理工大學(xué) 2013
[3]旋轉(zhuǎn)超聲加工機(jī)床的研制及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 鄭書(shū)友.華僑大學(xué) 2008
[4]徑向及徑—扭復(fù)合振動(dòng)模式夾心式壓電超聲換能器研究[D]. 劉世清.陜西師范大學(xué) 2005

碩士論文
[1]改性UHMWPE纖維緯平針織復(fù)合材料的力學(xué)性能研究[D]. 賈靜艷.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[2]瓷磚磨邊機(jī)超聲振動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)[D]. 唐岳.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[3]難加工材料超聲珩磨加工的機(jī)理及試驗(yàn)研究[D]. 沈雪紅.西安石油大學(xué) 2015
[4]超聲振動(dòng)強(qiáng)化攪拌摩擦焊工藝及機(jī)理的研究[D]. 劉小超.山東大學(xué) 2015
[5]一種壓電驅(qū)動(dòng)微噴霧化干燥技術(shù)的研究[D]. 梅清.蘇州大學(xué) 2014
[6]夾心式超聲振子的建模分析與性能測(cè)試[D]. 陳猛.廣東工業(yè)大學(xué) 2014
[7]PIP及RMI法制備C/C-SiC復(fù)合材料過(guò)程及其性能研究[D]. 曹柳絮.中南大學(xué) 2014
[8]縱扭共振旋轉(zhuǎn)超聲加工碳纖維復(fù)合材料的研究[D]. 童志強(qiáng).集美大學(xué) 2014
[9]一種縱彎復(fù)合型超聲電機(jī)的研究[D]. 胡百振.南京航空航天大學(xué) 2014
[10]基于嵌入式系統(tǒng)的磁卡檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 蔣煒.華東理工大學(xué) 2014



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