工程陶瓷超声振动磨削残余应力特性研究

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1、学术论文学术论文RESEARCHRESEARCH隔密度大于4.8mm的条件下，试验和分析表明：250测试值均值（1）埋入光纤对复合材料强度和刚度性能的影响较200工程陶瓷超声振动磨削残余应力特性研究小，均小于5%。150（2）埋入光纤能少量增加复合材料90°方向的强度StudyonUltrasonicVibrationAssistedGrindingofEngineeringCeramicsSurfaceResidual100和刚度性能。StressCharacteristics90°压缩强度/MPa500参考

2、文献0[1]张光磊，杜彦良.智能材料与结构系统.北京：北京大学出河南科技学院姚建国宁欣王占奎01235光纤根数/根版社，2010.图4光纤根数-90°压缩强度[2]MearsuresRM,GlossopNDW,TennysonRC.StructurallyFig.4Numberofopticalfibersto90°compressstrengthintegratedfiberopticdamageassessmentsystemforcompositematerials.[摘要]在自行研制的二维超声振动磨削系

3、统下残余拉应力大于材料的破坏强度时将会产生裂纹并在60SPIE,1988,986:120-129.对工程陶瓷表面残余应力特性进行了试验研究，在同样拉应力的驱动下扩展，最终导致材料断裂失效，因此陶测试值均值50[3]梁大开，陶宝祺.光纤埋入碳纤维复合材料后光学性能变化的参数下，与普通磨削表面残余应力进行比较和分析得瓷材料在磨削过程中的残余拉应力是应该避免的[2-4]。的研究.材料工程，1998,11:8-13.40出：两种磨削方式下表面残余应力皆为压应力，且随着[4]YangSM,ChenCM.Applicati

4、onofsinglemodeopticalfiber磨削深度的增加，两种磨削方式下表面残余应力均呈现1试验方法与试验条件30sensorsinstructuralvibrationsuppression.IntelligentMaterialSystemsand20Structure,1996,7(1):71-77.（责编　小城）减小趋势，但超声磨削残余应力的减小趋势较普通磨削本试验在自行研发的二维超声振动磨削系统上把缓慢。超声振动磨削表面残余应力大于普通磨削。其试件进行磨削，然后进行残余应力的测试，如图1所示

5、。纵横剪切强度/MPa10（上接第76页）他参数不变，随着磨粒的增大,两种方式表面残余应力残余应力的测定方法很多，常用的有应力松弛法、X射001235良好。呈上升趋势。线衍射法、超声法、磁性法、裂纹法等。由于X射线衍射光纤根数/根（2）应用该软件对复合材料舱门制造成本进行评关键词：工程陶瓷超声振动磨削残余应力法是通过X射线衍射测定在残余应力作用下晶面间距图5光纤根数-±45°剪切强度估后发现，单架次生产时，与金属材料舱门相比，复合材[ABSTRACT]EngineeringCeramicssurfaceresi

6、d-的变化，从而计算出应力，是一种无损检测法，且测量结Fig.5Numberofopticalfibersto±45°shearstrength料舱门所涉及的复合材料加工工艺需花费较长的工时、ualstresscharacteristicsundertheself-developedtwo-di-果比较精确，因此本试验采用X射线衍射法对工程陶瓷70测试值均值较高的模具和设备耗费，以及较昂贵的材料价格，这使mensionalultrasonicvibrationgrindingsystemwastested,磨削

7、表面残余应力进行测定[5]。采用sin2φ法对磨削试60其单件制造成本明显增加。underthesameparameterswithordinarygrindingsurface件进行测试，所选φ（为入射线与试样表面法线的夹角）50（3）生产批量及工艺方法等因素对复合材料舱门residualstressesandanalysis,experimentshowedthat:two分别为0°、15°、30°、45°，具体的试件磨削加工和40制造成本有很大影响：增加生产批量的方式可以明显降kindsofmillcut

8、waytothesurfaceresidualstressesareall残余应力测试条件见表1和2。30低单件零部件的模具费用；采用共固化成形、共胶接等compressivestress,withtheincreaseofthegrindingdepth,20X0°拉伸强度/MPa整体化成形工艺可明显降低装配成本。surfaceresidualstressesintwogrindin