基于離散元法的AlON粉末燒結模擬與參數(shù)優(yōu)化設計
發(fā)布時間:2023-03-20 02:02
立方尖晶石結構的AlON是一種結構一功能一體化的新型多晶透明陶瓷材料,其擁有耐高溫、耐腐蝕、高強度、高斷裂韌性的特點,同時還具備優(yōu)良的光學性能;谝陨蟽(yōu)點,AlON陶瓷在許多工程領域有著廣泛的應用前景。AlON陶瓷主要采用燒結技術進行成型。在粉末燒結過程中,粉體的初始粒度分布會對AlON陶瓷的致密性能產(chǎn)生較大的影響,因此探尋粉體初始粒度分布的優(yōu)化原則,明確初始粒度分布對AlON透明陶瓷致密性能的影響是本文研究的重點。本文對AlON粉末燒結過程進行仿真模擬,以粉體初始粒度分布為參數(shù),研究參數(shù)變化對于AlON粉末燒結的模擬結果的影響,并對結果進行分析,在此基礎上提出初始粒度分布的優(yōu)化原則。本文首先簡要介紹了 AlON陶瓷的應用前景與燒結機理,并對燒結領域相關數(shù)值模擬方法與燒結模型的研究進展進行綜述。以離散元法作為理論基礎,根據(jù)燒結各時期顆粒的接觸特點建立了 AlON粉體的離散元燒結模型,并以壓力代替溫度作為燒結驅(qū)動力對粉末燒結進行仿真,通過實驗與模擬結果的對比證明了方案的可行性。對單、雙峰粉,不同粒度分布寬度雙峰粉以及不同粒徑截斷方式處理下的雙峰粉的燒結結果進行分析與研究,在上述結果基礎...
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 本文的研究背景與研究意義
1.2 燒結機理與燒結基本過程
1.3 粉末燒結模擬國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 離散元法介紹
2.1 離散元法簡介
2.2 離散元法計算原理
2.3 離散元法接觸模型
2.3.1 離散元法硬球接觸模型
2.3.2 離散元法軟球接觸模型
2.3.3 軟球模型硬球模型對比
2.4 顆粒接觸檢索機制
2.5 時間步長的計算方法
2.6 本章小結
3 AlON粉末燒結模擬
3.1 離散元法接觸模型的選取
3.2 AlON粉末燒結模擬
3.3 顆粒粒度分布對于AlON粉體相對密度與平均粒徑的影響
3.3.1 單、雙峰分布顆粒燒結模擬結果與分析
3.3.2 不同初始粒徑分布下顆粒體積分數(shù)變化的影響與分析
3.3.3 不同粒徑截斷方式的雙峰粉末模擬與結果分析
3.4 本章小結
4 粒度分布優(yōu)化設計
4.1 基于粒度分布優(yōu)化原則的單峰粉粒度分布設計
4.2 不同粒度分布寬度單峰粉燒結結果及分析
4.3 本章小結
結論
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學位期間的科研成果
本文編號:3766454
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 本文的研究背景與研究意義
1.2 燒結機理與燒結基本過程
1.3 粉末燒結模擬國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 離散元法介紹
2.1 離散元法簡介
2.2 離散元法計算原理
2.3 離散元法接觸模型
2.3.1 離散元法硬球接觸模型
2.3.2 離散元法軟球接觸模型
2.3.3 軟球模型硬球模型對比
2.4 顆粒接觸檢索機制
2.5 時間步長的計算方法
2.6 本章小結
3 AlON粉末燒結模擬
3.1 離散元法接觸模型的選取
3.2 AlON粉末燒結模擬
3.3 顆粒粒度分布對于AlON粉體相對密度與平均粒徑的影響
3.3.1 單、雙峰分布顆粒燒結模擬結果與分析
3.3.2 不同初始粒徑分布下顆粒體積分數(shù)變化的影響與分析
3.3.3 不同粒徑截斷方式的雙峰粉末模擬與結果分析
3.4 本章小結
4 粒度分布優(yōu)化設計
4.1 基于粒度分布優(yōu)化原則的單峰粉粒度分布設計
4.2 不同粒度分布寬度單峰粉燒結結果及分析
4.3 本章小結
結論
參考文獻
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作者簡歷及攻讀碩士學位期間的科研成果
本文編號:3766454
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