陶瓷材料具有強(qiáng)度大、硬度高、耐腐蝕性強(qiáng)和耐熱性強(qiáng)等良好的機(jī)械以及化學(xué)等特性,在諸多行業(yè)中的應(yīng)用都十分廣泛。但同時因為陶瓷材料的這些性質(zhì),在加工過程中經(jīng)常會面臨加工難度大、成本高等問題。而陶瓷生坯是未經(jīng)燒結(jié)的陶瓷壓坯,可以采用傳統(tǒng)的加工方式加工出所需要的形狀,燒結(jié)之后的工件能夠獲得更好的表面質(zhì)量。本文基于陶瓷生坯的特性,利用離散元法對等靜壓ZrO2陶瓷生坯的加工過程進(jìn)行仿真,研究不同加工參數(shù)對加工表面質(zhì)量的影響以及切屑形成機(jī)理,并試驗驗證了離散元模擬的結(jié)果。采用等靜壓成型技術(shù)制備出Zr02陶瓷生坯,對等靜壓Zr02陶瓷生坯分別進(jìn)行單軸壓縮試驗和三點彎曲試驗,測得了材料的主要力學(xué)性能參數(shù),彈性模量約為150 MPa,抗彎強(qiáng)度約為8 MPa,抗壓強(qiáng)度約為2.5 MPa。利用PFC2D軟件建立了等靜壓Zr02陶瓷生坯的二維BPM（Bonded-Particle Model）模型,校準(zhǔn)該模型并獲得與實際材料的主要力學(xué)性能參數(shù)一致的離散元仿真模型�；谝呀⒌亩S離散元模型,對等靜壓Zr02陶瓷生坯切削加工過程進(jìn)行了模擬。分析了不同工藝參數(shù)對加工表面裂紋以及刀具所受切削力的影響,并根據(jù)離散元模擬的... 

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 本課題研究的目的及意義
    1.2 陶瓷生坯的制備及其加工的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 陶瓷生坯的制備及其成型工藝
        1.2.2 不同制備方法下的坯體特征
        1.2.3 陶瓷生坯的去除機(jī)理
        1.2.4 陶瓷生坯加工表面質(zhì)量的研究現(xiàn)狀
    1.3 離散元法
        1.3.1 離散元法簡介
        1.3.2 離散元法的研究現(xiàn)狀
    1.4 課題研究的主要內(nèi)容
第2章 等靜壓ZrO_2陶瓷生坯的離散元模型
    2.1 離散元法的基本理論
        2.1.1 顆粒離散元法基本思想
        2.1.2 離散元基本方程
    2.2 PFC2D/3D 5.0軟件
        2.2.1 PFC2D/3D的基本假定
        2.2.2 PFC2D3D的接觸模型及計算方法
        2.2.3 計算時步與計算流程
    2.3 等靜壓ZrO_2陶瓷生坯離散元模型的建立與校準(zhǔn)
        2.3.1 等靜壓ZrO_2陶瓷生坯物理力學(xué)參數(shù)
        2.3.2 二維BPM模型的性能參數(shù)
        2.3.3 陶瓷生坯二維BPM模型的建立
        2.3.4 陶瓷生坯二維BPM模型的校準(zhǔn)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 等靜壓ZrO_2陶瓷生坯切削加工裂紋的離散元模擬及試驗分析
    3.1 等靜壓ZrO_2陶瓷生坯切削過程的二維離散元模擬
        3.1.1 等靜壓ZrO_2陶瓷生坯二維切削離散元模型的建立
        3.1.2 二維切削過程的動態(tài)模擬
        3.1.3 切削力
        3.1.4 切削參數(shù)對加工表面質(zhì)量的影響
        3.1.5 切屑形成的機(jī)理
    3.2 ZrO_2陶瓷生坯的切削實驗
        3.2.1 試驗方法
        3.2.2 切削參數(shù)對刀具磨損的影響
        3.2.3 切削參數(shù)對等靜壓ZrO_2陶瓷生坯加工表面粗糙度的影響
        3.2.4 等靜壓ZrO_2陶瓷生坯加工表面形貌分析
    3.3 切削試驗與模擬結(jié)果對比分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 等靜壓ZrO_2陶瓷生坯三維刻劃離散元仿真及試驗研究
    4.1 等靜壓ZrO_2陶瓷生坯三維BPM模型的建立及校準(zhǔn)
    4.2 等靜壓ZrO_2陶瓷生坯三維刻劃離散元模擬
        4.2.1 等靜壓ZrO_2陶瓷生坯三維離散元模型的建立
        4.2.2 動態(tài)模擬以及劃痕表面的裂紋情況分析
    4.3 刻劃試驗
        4.3.1 試驗設(shè)備
        4.3.2 試驗方案
        4.3.3 不同加工參數(shù)對劃痕表面裂紋的影響
        4.3.4 劃痕表面裂紋及損傷分析
    4.4 刻劃試驗與模擬結(jié)果對比分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 全文結(jié)論
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3662474