SiCp-Al復合材料二維切削條件下邊緣變形及斷裂特性的研究.pdf

1、SiCp/Al復合材料脆性高韌性低，切削加工后常在工件邊緣出現(xiàn)崩邊、碎裂及剝落等棱邊缺陷。棱邊缺陷不但影響零件的幾何形狀完整性、密封效果及裝配質(zhì)量，而且邊緣微裂紋極易導致SiCp/Al復合材料零件在服役過程中突然失效。所以棱邊缺陷因難以控制、隨機性大已經(jīng)成為SiCp/Al復合材料的加工難題，嚴重制約了SiCp/Al復合材料在實際中的應用。
　　本文結(jié)合有限元模擬和實驗方法深入研究了二維切削條件下SiCp/Al復合材料的邊緣變形、斷

2、裂特性及棱邊缺陷的形成機理。根據(jù)有限元分析得出：棱邊缺陷的形成過程分為剪切變形、臨界轉(zhuǎn)變、撓曲變形、形成裂紋、裂紋擴展、斷裂分離六個階段。通過研究刃前區(qū)的應力狀態(tài)特性，獲得了壓應力向拉應力的轉(zhuǎn)變規(guī)律。應用線彈性斷裂力學有限元法計算了工件邊緣材料的應力強度因子，定量的表征了工件邊緣材料的斷裂特性。建立了棱邊缺陷形成的力學模型和數(shù)學模型。根據(jù)斷口微觀結(jié)構(gòu)特征得出：裂紋的萌生擴展是棱邊缺陷形成的主要原因，建立了三種裂紋擴展物理模型。統(tǒng)計分析了