本文關(guān)鍵詞：脆性材料高壓水射流無損鉆孔的機理研究

  更多相關(guān)文章： 高壓磨料水射流 脆性材料 鉆孔 最大拉應(yīng)力 有限元

【摘要】：高壓磨料水射流能高效、快速切割脆性材料,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。然而,由于脆性材料的特殊力學(xué)性能,用高壓磨料水射流對脆性材料進行鉆孔時,脆性材料極易在鉆孔初始瞬間及鉆孔過程中發(fā)生脆性破裂。目前對脆性材料在高壓磨料水射流鉆孔過程中經(jīng)常出現(xiàn)脆性破裂問題的根本原因尚不清晰。這一問題的存在大大限制了高壓磨料水射流在脆性材料切割中的應(yīng)用。因此,研究脆性材料在高壓磨料水射流鉆孔過程中發(fā)生脆性破裂的機理具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價值。本文在前人大量研究的基礎(chǔ)上,對高壓磨料水射流在脆性材料鉆孔過程中出現(xiàn)的脆性破裂問題進行了深入理論研究,通過分析高壓磨料水射流的工作原理和觀察本課題組前期所做的大量實驗,得出鉆孔初始瞬間及鉆孔過程中水和磨料分別對脆性材料的作用機理。為進一步探索脆性材料高壓磨料水射流鉆孔過程中發(fā)生脆性破裂的機理,本文首先利用有限元分析軟件對脆性材料高壓水射流鉆孔過程進行了三維仿真研究,從仿真的角度得出了脆性材料的破裂主要是由于材料中最大拉應(yīng)力超過其本身極限強度所致。在此基礎(chǔ)上,以玻璃作為典型脆性材料設(shè)計了一系列的實驗,在高壓磨料水射流切割機上對玻璃進行鉆孔實驗,并對實驗結(jié)果進行了分析。分析結(jié)果為脆性材料高壓磨料水射流鉆孔破裂機理的進一步研究奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：高壓磨料水射流 脆性材料 鉆孔 最大拉應(yīng)力 有限元
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG664
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 1 緒論7-17
• 1.1 高壓磨料水射流加工技術(shù)概述7-11
• 1.1.1 磨料水射流加工技術(shù)分類7-8
• 1.1.2 磨料水射流加工系統(tǒng)8-9
• 1.1.3 磨料水射流對脆性材料的加工機理9-10
• 1.1.4 磨料水射流加工理論研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2 脆性材料加工技術(shù)概述11-13
• 1.2.1 脆性材料概述11
• 1.2.2 脆性材料加工技術(shù)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 脆性材料破壞理論研究13-15
• 1.4 論文的主要工作內(nèi)容15-17
• 1.4.1 水射流脆性材料鉆孔研究中存在的問題15
• 1.4.2 本論文的主要研究內(nèi)容15-17
• 2 脆性材料水射流鉆孔理論分析17-23
• 2.1 概述17-18
• 2.2 高壓磨料水射流工作原理分析18-20
• 2.3 鉆孔過程理論分析20-22
• 2.3.1 鉆孔初始階段分析20-21
• 2.3.2 第二階段鉆孔21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3 脆性材料鉆孔過程數(shù)值模擬23-40
• 3.1 脆性材料力學(xué)性能23
• 3.2 水射流沖擊材料過程的力學(xué)分析23-24
• 3.3 玻璃水射流鉆孔數(shù)值模擬24-38
• 3.3.1 參數(shù)的確定24-26
• 3.3.2 玻璃受沖擊荷載作用的模擬26-35
• 3.3.3 玻璃受滯止壓力作用的模擬35-38
• 3.4 本章小結(jié)38-40
• 4 脆性材料高壓水射流無損鉆孔的實驗研究40-50
• 4.1 實驗驗證40-41
• 4.1.1 實驗影響因素的確定40
• 4.1.2 實驗過程40-41
• 4.2 實驗結(jié)果分析41-48
• 4.2.1 材料厚度及射流壓力的影響分析44-46
• 4.2.2 磨料延時對鉆孔的影響46-47
• 4.2.3 鉆孔端面破壞分析47-48
• 4.3 本章小結(jié)48-50
• 5 結(jié)論與展望50-52
• 5.1 本文主要結(jié)論50-51
• 5.2 前景展望51-52
• 致謝52-53
• 參考文獻53-58
• 附錄58
• A. 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文58
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間的科研情況58

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本文編號：795163