通过对陶瓷材料的材料去除机理分析,发现了其材料去除率随超声振动频率的增大、碰撞粒子总数的增多、施加静压力的增大而增大。采用了复频超声加工方法对不同自由质量块下超声振动的频率进行了测量,发现了对于同样直径的自由质量块,球形自由质量块产生的低频频率比圆柱形自由质量块产生的低频频率高。通过对不同自由质量块下的陶瓷材料进行超声钻孔实验,发现了对于圆柱形自由质量块,其对应的材料去除率在一定范围内随直径(质量)的增大而增大,而球形自由质量块对应的材料去除率在一定范围内随直径(质量)的增大先增大后减小。且对于同样直径的自由质量块,球形自由质量块对应的材料去除率要比圆柱形自由质量块对应的材料去除率更高,加工效率更好。直径为6mm的球形自由质量块对应的材料去除率最高,为123(mg/min),而不放入自由质量块对...

爬波是一种在材料的表面下传播的压缩波,对表面和近表面缺陷非常敏感.近年来,随着爬波理论研究的深入,爬波在无损检测领域应用也越来越广泛.阐述了爬波产生的机理和爬波探头的设计参数,重点介绍了爬波检测在焊接接头、粗晶材料和陶瓷材料上的应用.所有检测案例均表明爬波无损检测具有广泛的应用前景.

高速电主轴热变形问题一直是影响加工精度的重要因素。为降低电主轴的温升和轴向热伸长量,对某电主轴的热源及热边界条件进行分析,利用ANSYS Workbench软件进行热-结构耦合仿真,得到电主轴温度场和热结构耦合场;搭建实验台测试电主轴系统的温度场和轴向热伸长,验证有限元模型建立的正确性。最后选用38CrMoAl、ZrO2、Si3N4、玻璃陶瓷作为主轴材料进行热-结构耦合对比分析。结果表明:陶瓷材料在热态性能方面优于钢材,玻璃陶瓷材料热态性能最好。

为了研究陶瓷电主轴空载时的噪声与主轴转速之间的关系,分析噪声中所包含的频率成分。通过实验研究电主轴的噪声特性,在利用DASP(达世普)声学软件测量并分析噪声信号后,得出当电主轴的转速低于某一临界值时,其噪声会先随着转速的提高而不断增强;而当转速超过这一临界值后,噪声又会随之升高而有所下降。陶瓷电主轴的噪声与电主轴的转速有关,并且在对所测噪声进行频谱分析后,可知陶瓷电主轴在以10000~40000r/min的转速运转时辐射的噪声始终以低频噪声为主。

复频超声加工是在超声加工的基础上，通过自由质量块引入一低频振动，高、低频振动共同完成切削的加工方式。复频超声加工方法能够增大钻头输出端的冲击动应力，提高加工效率，因此是一种应用前景良好的硬脆材料加工方法。分析了复频超声振动系统的工作原理，并根据复频超声振动系统的运动特点，建立了复频超声装置加工硬脆材料的数学模型，研究了自由质量块在加工过程中的作用。陶瓷材料加工试验表明，材料去除率随着自由质量块厚度的增大而增大，且其变化幅度随厚度的逐渐增加越来越明显；很好的验证了理论分析的准确性。对比不同加工时间的试验，结果表明材料去除率的增长率随加工时间的增加而增加，说明材料去除机理遵循裂纹产生、裂纹扩展和材料去除的规律。

利用有限元软件ABAQUS,结合仪器化压入识别材料弹性模量的Ma方法,分析了仪器化压入仿真中金刚石压头与被测材料接触面间摩擦因数对陶瓷材料弹性模量识别精度的影响。结果显示,对于两种典型陶瓷材料Si3N4和Al2O3,当摩擦因数在0~0.4范围内,识别误差随摩擦因数的增大而减小,最大误差分别为5.06%和12.38%;当摩擦因数在0~0.15之间,识别误差对其变化较为敏感,摩擦因数超过0.15后,误差值分别稳定于为3.5%和5.8%左右。说明对于陶瓷材料弹性模量的仪器化压入仿真计算,当设置压头与陶瓷材料接触面摩擦因数不小于0.15时,仿真识别精度较高且比较稳定。

基于压痕断裂有限元仿真，提出了以LEM压痕断裂模型为基础的断裂韧性计算公式，并通过对典型陶瓷材料试样的Vickers压入实验，对比了新公式与传统压痕断裂解析公式的断裂韧性测试精度。结果表明新公式克服了传统压痕断裂解析公式测试精度随材料比功值变化而显著变化的系统性误差问题，适用材料范围更广泛，整体测试精度提高到±20%以内，解决了传统解析公式断裂韧性测试结果偏差过大、可靠性差的问题。

近年来，纯水（包括海水）液压技术引起国内外液压界的广泛关注，研制工作有了突破性的进展，部分产品进入实用阶段，其中最重要的原因是许多耐蚀耐磨新型材料的问世。这些材料主要有耐蚀合金、工程塑料和陶瓷材料。