石英纤维复合材料的磨削加工性能研究

作     者：王玉果 徐靖宇 林彬 Wang Yuguo;Xu Jingyu;Lin Bin

作者机构：天津大学先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室天津300350 

出 版 物：《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 (Journal of Tianjin University：Science and Technology)

年 卷 期：2019年第52卷第4期

页      面：337-345页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51305296)~~ 

主　　题：机织复合材料 磨削机制 有限元分析 几何模型 单磨粒磨削 

摘      要：为了探究石英纤维复合材料在磨削过程中的损伤演变规律及磨削性能,本文将2.5维石英纤维机织复合材料作为研究对象,对材料各个组分分别建模构成细观几何模型.通过使用SolidWorks中二次开发中Rnd函数生成多个随机平面将磨粒切割成多面体,利用ABAQUS有限元分析软件首先对复合材料细观模型进行三维单磨粒磨削仿真,再分别从不同纤维方向进行基于三相微观结构的二维磨削仿真,分析了不同的纤维方向对加工表面质量的影响.通过进行磨削实验观察材料表面形貌,利用声发射技术对材料损伤实时监测并与仿真对比,结果表明复合材料断裂起始主要是由基体最大主应力和界面强度主导的,产生的裂纹沿着界面扩展,纤维束于不同磨削方向加工时由于受到磨粒剪切、弯曲、挤压及耕犁等不同的综合作用,断头呈不同的状态,纤维受剪切作用的加工表面质量比纤维受拉压发生断裂后的表面质量较好.