發(fā)布時間：2023-06-16 19:06

　　SiC陶瓷具有諸多優(yōu)異的性能,在汽車、國防等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。但由于其高硬脆性及高耐磨性等特性,磨削加工過程會造成嚴重的砂輪磨損及磨削表面/亞表面損傷,因此砂輪磨損特性及其影響下的磨削機理研究有非常高的應(yīng)用價值。本文從單磨粒刻劃理論建模、仿真、實驗三個方面出發(fā),深入研究單磨�？虅澾^程中磨粒磨損相關(guān)特性及SiC陶瓷刻劃劃痕表面成形機理和亞表面損傷形成機制的影響。本文主要研究內(nèi)容如下:對單顆�？虅澾^程及材料去除形式進行分析,確定SiC陶瓷脆延轉(zhuǎn)變條件,在脆性去除區(qū)基于裂紋擴展機理建立SiC陶瓷刻劃亞表面損傷深度解析模型,類比Usui刀具磨損解析模型近似地進行磨粒磨損率的建模。建立考慮磨粒磨損下的單顆磨粒刻劃力預(yù)測模型與材料去除體積模型。結(jié)合上述解析模型參數(shù)基于有限元法對單顆金剛石磨粒刻劃SiC陶瓷的過程進行仿真分析,研究刻劃過程中碳化硅陶瓷的裂紋擴展形式及材料去除形式,通過仿真分析研究刻劃參數(shù)對裂紋擴展及刻劃力的影響規(guī)律。提取動態(tài)刻劃仿真數(shù)據(jù),對磨粒磨損演變形式進行靜力學(xué)仿真分析。結(jié)合單顆磨粒磨損特性,提出合理的磨粒磨損量表征方法,設(shè)計三因素(進給速度、磨粒粒徑、刻劃深度)三水平正交...

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究目的
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究目的及意義
    1.2 相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 單顆磨�？虅澐抡嫜芯楷F(xiàn)狀
        1.2.2 單顆磨粒刻劃特性實驗研究現(xiàn)狀
        1.2.3 單顆磨粒刻劃磨粒磨損特性研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 單顆�？虅澨匦詸C理分析與理論建模
    2.1 SiC陶瓷單顆磨粒刻劃機理分析
        2.1.1 單顆�？虅澾^程分析
        2.1.2 硬脆材料去除形式分析
        2.1.3 SiC陶瓷單顆粒刻劃裂紋擴展機理
    2.2 單顆�？虅澞チＤp機理分析
        2.2.1 磨粒磨損機理分析
        2.2.2 磨粒磨損的預(yù)測模型
    2.3 SiC陶瓷單顆粒刻劃特性相關(guān)模型的建立
        2.3.1 考慮磨粒磨損的單顆磨粒材料去除體積建模
        2.3.2 考慮磨粒磨損的單顆�？虅澚�
        2.3.3 單顆粒刻劃亞表面損傷深度數(shù)學(xué)模型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 SiC陶瓷單顆�？虅澨匦杂邢拊抡�
    3.1 SiC陶瓷單顆粒刻劃有限元模型
        3.1.1 ABAQUS有限元分析步驟
        3.1.2 SiC陶瓷材料本構(gòu)模型
        3.1.3 SiC陶瓷材料屬性參數(shù)賦予
        3.1.4 單顆�？虅澯邢拊Ｐ偷慕�
    3.2 單顆粒刻劃過程有限元仿真結(jié)果分析
        3.2.1 SiC陶瓷單磨�？虅澾^程仿真結(jié)果分析
        3.2.2 刻劃參數(shù)對刻劃力的影響分析
        3.2.3 刻劃參數(shù)對亞表面損傷深度影響分析
    3.3 金剛石磨粒磨損有限元仿真預(yù)測
        3.3.1 磨粒磨損有限元預(yù)測方法
        3.3.2 磨粒磨損有限元模型與仿真分析
        3.3.3 磨粒磨損演變過程仿真結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
第4章 SiC陶瓷單顆粒刻劃特性實驗分析與驗證
    4.1 單顆磨�？虅潓嶒炘O(shè)計
        4.1.1 單顆粒刻劃實驗平臺搭建與相關(guān)工具制備
        4.1.2 單顆磨�？虅潓嶒灧桨�
    4.2 單顆粒刻劃實驗結(jié)果與分析
        4.2.1 劃痕表面形貌與切屑形態(tài)分析
        4.2.2 單顆磨�？虅澚嶒烌炞C
        4.2.3 磨粒磨損演變過程分析
        4.2.4 磨損量表征方法與結(jié)果分析
    4.3 亞表面損傷深度實驗分析
        4.3.1 SiC陶瓷單顆粒刻劃亞表面損傷檢測方法
        4.3.2 亞表面損傷實驗結(jié)果分析
        4.3.3 基于田口方法的亞表面損傷深度分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 面向單顆金剛石磨�？虅澋哪p率預(yù)測
    5.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論基礎(chǔ)
        5.1.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡介
        5.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)規(guī)則及學(xué)習(xí)算法
    5.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的設(shè)計
        5.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層數(shù)設(shè)計與各層節(jié)點的確定
        5.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)選取
        5.2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)樣本數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理
    5.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的實現(xiàn)與驗證
        5.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的實現(xiàn)
        5.3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的驗證
    5.4 單顆金剛石磨粒磨損預(yù)測系統(tǒng)開發(fā)
        5.4.1 設(shè)計目標及實現(xiàn)環(huán)境
        5.4.2 系統(tǒng)預(yù)測模塊
        5.4.3 系統(tǒng)幫助及實驗信息模塊
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他成果
致謝



本文編號：3833804