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碳化钛颗粒增强钢基复合材料超声振动辅助划痕仿真及试验研究
被引量：
4
1
作者
袁松梅
邵梦博
+2 位作者
李麒麟
高晓星
陈博川
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期246-257,共12页
碳化钛(TiC)颗粒增强钢基复合材料具有较高的强度、硬度和耐磨性,在精密航空航天零件中广泛应用。由于材料中TiC硬质颗粒的存在,导致了加工表面质量差、刀具磨损严重等问题,超声振动辅助加工被尝试用于解决该问题,但在超声振动辅助条件...
碳化钛(TiC)颗粒增强钢基复合材料具有较高的强度、硬度和耐磨性,在精密航空航天零件中广泛应用。由于材料中TiC硬质颗粒的存在,导致了加工表面质量差、刀具磨损严重等问题,超声振动辅助加工被尝试用于解决该问题,但在超声振动辅助条件下针对该材料的去除机理尚不明确,参数优化缺乏理论指导,通过开展超声振动辅助划痕仿真及试验研究,探究该材料在超声振动辅助条件下的去除机理和表面创成机制。首先基于TiC颗粒大小、形态、分布特征以及颗粒和基体的材料特性建立了材料的有限元仿真模型,然后分析了单颗金刚石超声振动辅助划痕过程中材料去除特性以及表面创成机制,并开展了验证试验。结果表明:仿真模型的划痕力预测值与试验值误差小于16%;在划擦过程中,TiC颗粒受到的最大应力为拉应力,基体受到的最大应力为压应力;与传统划痕相比,超声振动辅助划痕过程中单颗金刚石与工件间歇性分离,划痕力呈现周期性变化,平均划痕力降低16%-50%;在超声振动辅助条件下,由于单颗金刚石对TiC颗粒的锤击作用,基体材料塑性变形更大,更多的颗粒与基体脱粘变成切屑,导致划痕表面形成更大的空腔,此研究可为后续加工过程中工艺参数选择提供指导。
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关键词
碳化钛颗粒增强钢基复合材料
超声
振动
辅助
划痕
材料去除机理
有限元仿真
原文传递
铝基碳化硅复合材料超声振动辅助划痕表面形貌研究
被引量：
4
2
作者
周晓勤
梁桂强
郭婷婷
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第23期23131-23133,共3页
为了揭示SiCp/Al复合材料超声振动加工的去除机理,开展针对SiCp/Al复合材料的超声振动辅助划痕(UVAS)和普通划痕对比实验,从划痕形貌方面进行UVAS和普通划痕对比分析。结果表明,普通划痕凹槽处出现大颗粒的破碎,而UVAS凹槽表面则呈现较...
为了揭示SiCp/Al复合材料超声振动加工的去除机理,开展针对SiCp/Al复合材料的超声振动辅助划痕(UVAS)和普通划痕对比实验,从划痕形貌方面进行UVAS和普通划痕对比分析。结果表明,普通划痕凹槽处出现大颗粒的破碎,而UVAS凹槽表面则呈现较多的细小碎屑;超声划痕的材料去除率比普通划痕的大。超声振动的引入对改善加工表面形貌有明显作用,是SiCp/Al精密加工的有效方法。
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关键词
超声
振动
辅助
划痕
SICP/AL
表面形貌
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职称材料
题名
碳化钛颗粒增强钢基复合材料超声振动辅助划痕仿真及试验研究
被引量：
4
1
作者
袁松梅
邵梦博
李麒麟
高晓星
陈博川
机构
北京航空航天大学机械工程及自动化学院
北京市高效绿色数控加工工艺及装备工程技术研究中心
北京航空航天大学宁波创新研究院高精尖中心
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期246-257,共12页
基金
基础科研计划资助项目(JCKY2018601B201)。
文摘
碳化钛(TiC)颗粒增强钢基复合材料具有较高的强度、硬度和耐磨性,在精密航空航天零件中广泛应用。由于材料中TiC硬质颗粒的存在,导致了加工表面质量差、刀具磨损严重等问题,超声振动辅助加工被尝试用于解决该问题,但在超声振动辅助条件下针对该材料的去除机理尚不明确,参数优化缺乏理论指导,通过开展超声振动辅助划痕仿真及试验研究,探究该材料在超声振动辅助条件下的去除机理和表面创成机制。首先基于TiC颗粒大小、形态、分布特征以及颗粒和基体的材料特性建立了材料的有限元仿真模型,然后分析了单颗金刚石超声振动辅助划痕过程中材料去除特性以及表面创成机制,并开展了验证试验。结果表明:仿真模型的划痕力预测值与试验值误差小于16%;在划擦过程中,TiC颗粒受到的最大应力为拉应力,基体受到的最大应力为压应力;与传统划痕相比,超声振动辅助划痕过程中单颗金刚石与工件间歇性分离,划痕力呈现周期性变化,平均划痕力降低16%-50%;在超声振动辅助条件下,由于单颗金刚石对TiC颗粒的锤击作用,基体材料塑性变形更大,更多的颗粒与基体脱粘变成切屑,导致划痕表面形成更大的空腔,此研究可为后续加工过程中工艺参数选择提供指导。
关键词
碳化钛颗粒增强钢基复合材料
超声
振动
辅助
划痕
材料去除机理
有限元仿真
Keywords
titanium carbide particle-reinforced steel matrix composites
ultrasonic vibration-assisted scratching
material removal mechanism
finite element simulation
分类号
TB559 [理学—物理]
原文传递
题名
铝基碳化硅复合材料超声振动辅助划痕表面形貌研究
被引量：
4
2
作者
周晓勤
梁桂强
郭婷婷
机构
吉林大学机械科学与工程学院
滨州职业学院电气工程学院
出处
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第23期23131-23133,共3页
基金
国家自然科学基金资助项目(51075041)
吉林省科技厅资助项目(20101516)
文摘
为了揭示SiCp/Al复合材料超声振动加工的去除机理,开展针对SiCp/Al复合材料的超声振动辅助划痕(UVAS)和普通划痕对比实验,从划痕形貌方面进行UVAS和普通划痕对比分析。结果表明,普通划痕凹槽处出现大颗粒的破碎,而UVAS凹槽表面则呈现较多的细小碎屑;超声划痕的材料去除率比普通划痕的大。超声振动的引入对改善加工表面形貌有明显作用,是SiCp/Al精密加工的有效方法。
关键词
超声
振动
辅助
划痕
SICP/AL
表面形貌
Keywords
ultrasonic vibration-assisted scratch
SiCp/Al
morphology
分类号
TG663 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
碳化钛颗粒增强钢基复合材料超声振动辅助划痕仿真及试验研究
袁松梅
邵梦博
李麒麟
高晓星
陈博川
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
4
原文传递
2
铝基碳化硅复合材料超声振动辅助划痕表面形貌研究
周晓勤
梁桂强
郭婷婷
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
4
下载PDF
职称材料
已选择
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