超高速砂轮的安全性研究

《超高速砂轮的安全性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代号：学号：密级：10532S1202W103公开湖南大学工程硕士学位论文超高速砂轮的安全性研究AResearchonSafetyofUltra—highSpeedGrindingWheelbyHEHaoB．E．(HunanUniversityofScienceandTechnology)2012thesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineering1nMechanicalEngineering

2、intheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorsProfessorJINTanandProfessorateSeniorEngineerMIHaiqingMay，2014Ⅷ2㈣3舢0删4㈣0舢6删2删Y湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本

3、声明的法律后果由本人承担。作者签名：百萄维日期加lV年占月≯日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。

4、2、不保密酣。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：讴砖日期：湖《；P年‘月9日导师签名彩唯眺>孵舌月乎日多喇超高速

5、砂轮的安全性研究摘要本论文以实际工作过程中发生的超高速青铜结合剂CBN砂轮爆炸事故为研究对象，运用断口学理论，通过实验对两类砂轮碎块断口进行宏观与微观形貌观察、能谱分析，确定了两类碎块断裂模式以及断裂原因。对砂轮承受的离心力、磨削力以及砂轮基体和磨料层的粘接情况对砂轮安全性的影响进行了数值分析。结合砂轮碎块断口分析与数值仿真结果，对砂轮进行了针对性优化设计，以提高此类砂轮高速与超高速磨削的安全性。综合实验分析结果与有限元计算结果，我们得出以下主要结论：(1)I型碎块失效形式为脆性断裂，过渡层组织结构缺陷以及螺纹紧固

6、结构是引起裂纹萌生的主要因素。(2)II型碎块断口形成与该断口首先生成的宏观裂纹有关，失效形式为脆性断裂。磨削力以及磨削力与离心力形成的交变载荷分别是II型碎块断口工作层表面与内部微裂纹形成的主要原因。(3)通过有限元仿真分析，离心力使得磨料层最大应力位于螺纹孔处且存在应力集中；磨削力对砂轮整体应力的影响甚微，但将影响磨削区的应力状况；粘接面失效使得磨料层最大应力增大，是造成该砂轮破碎的原因之一。(4)通过对磨料层材料、砂轮基体与磨料层的装配方式、砂轮基体材料优化可使磨料层最大应力减小，提高砂轮安全性。关键词：超高

7、速砂轮；安全性；断裂失效分析；有限元；优化设计II工程硕士学位论文AbstractTheresearchobjectiveofthisthesisistoinvestigatethepotentialmechanismsofabronzebondedCBN，burstedaccidentallyunderultra-highspeedgrindingcondition．Byusingfracturetheoryandemployingmacroandmicrotopographyobservationscombin

8、edwith，spectrumanalysis，twofracturemodesandreasonsofthegrindingwheelburstinghavebeenidentified．Theeffectsofcentrifugalforce，grindingforceandgrindingwheelbaseandtheabrasivelayerbondingsituationonthesafetyofgrindingwheelwereanalyzedbyusingthefiniteelementanalysi

9、ssoftwareANSYSWorkbench．Thegrindingwheelwasoptimizedtoimprovegrindingwheelsafety．Byintegratingtheanalysisofexperimentalresultsandfiniteelementcalculationresults，themainconclusionsw