文献类型：会议

作　　者：谭援强 聂时君 彭锐涛 杨冬民

作者单位：湘潭大学机械工程学院复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程研究中心

会议文献：2009年全国青年摩擦学学术会议论文集

会议名称：2009年全国青年摩擦学学术会议

会议日期：20090508

会议地点：中国湖南长沙

主办单位：中国机械工程学会摩擦学分会;摩擦学分会青年工作委员会

出版日期：20090508

学会名称：中国机械工程学会摩擦学分会

语　　种：中文

摘　　要：通过采用宏观方法建立了粒子属性和陶瓷材料属性之间的关系;用单轴压缩测试、三点弯曲测试和断裂韧性测试的实验结果来校准SiC陶瓷离散元模型中粒子的属性,得到能表征SiC陶瓷的离散元模型;基于离散元方法,采用PFC2D软件中的Cluster方法生成SiC陶瓷的BPM模型,此模型能描述陶瓷材料的沿晶断裂和穿晶断裂力学行为。采用预应力加工新工艺,对不同预应力条件下SIC陶瓷切削加工时裂纹的扩展过程进行离散元模拟,得到模拟加工过程中切削力的变化、产生的裂纹数和加工后的表面质量;发现在没有预应力的情况下,裂纹以中位裂纹为主,然后才是横向裂纹,给试件施加一定的预应力后,已加工表面的损伤得到控制,并且横向裂纹的扩展在一定程度上代替了中位裂纹;随着预应力的增大,中位裂纹沿材料下方扩展的趋势越不明显,横向裂纹的扩展长度越来越短,从而材料以更小的碎片去除。结果表明,采用离散元法模拟陶瓷材料在加工过程中裂纹的生成和扩展是有效的,其中采用Cluste:方法生成的陶瓷材料BPM模型能很好的模拟出陶瓷材料加工过程中的穿晶断裂和沿晶断裂,从而可以更微观地分析陶瓷材料加工中产生的损伤;并且在一定预应力条件下,预应力的增大能有效抑制加工过程中中位裂纹的扩展深度,缩短横向裂纹的扩展长度。

关 键 词：离散元法 BPM模型  预应力 加工裂纹  陶瓷材料

分 类 号：TQ174.1]