工程陶瓷脆性域旋转超声磨削加工切削力研究

为了解决由于工艺参数取值范围和实验次数有限而造成的实验结果局限性,对工程陶瓷脆性域旋转超声磨削加工切削力进行了研究。在旋转超声磨削加工机理研究基础上,结合弹塑性力学和压痕断裂力学,采用动量定理和动能定理,推导了单个金刚石端面加工和侧面加工切削力计算公式,并建立了工程陶瓷脆性域旋转超声磨削加工切削力数学模型。最后通过实验对切削力数学模型进行验证,结果表明:切削力模型计算值与实验值误差低于8%,可满足工程应用,为工艺参数优化提供了依据。

Si_3N_4陶瓷旋转超声磨削加工中脆性域材料去除率研究

针对旋转超声磨削加工中脆性域材料去除,将磨粒简化为正四棱锥压头形状建立了加工过程中材料去除率模型,综合考虑了刀具旋转超声振动运动、刀具进给运动、刀具侧面加工和刀具底端面压痕断裂去除等因素。通过实验证明脆性域加工材料去除率理论计算值与实验结果值误差小于8%,为进一步研究材料去除率影响规律奠定了理论基础。

工程陶瓷加工表面临界条件的研究

研究了工程陶瓷磨削加工时的未变形切屑厚度模型,陶瓷加工时材料去除形式分为延性域去除、延脆性域去除和脆性域去除等3种,并通过引进延性域系数η_0、延脆性域系数η_1,建立了延脆性域2个临界磨削深度模型。利用微晶玻璃陶瓷展开磨削试验,得到了工程陶瓷加工表面粗糙度与磨削速度、磨削深度、工件进给速度及未变形切屑厚度的关系,进而得出工程陶瓷加工表面临界条件的规律,并给出了所提出的相关系数和微晶玻璃陶瓷延脆性域2个临界磨削深度,为工程陶瓷加工表面成形机理的研究提供了一定的参考。

假玻状岩研究的新进展

综述了假玻状岩研究的主要进展，假玻状岩形成的磨擦熔融机制与机械磨碎机制实际上不是过去所认为的是两种互相排斥的机制，而是在假玻状岩形成过程中两个密切相关的阶段，磨碎作用是熔融发生的必要的前提条件；假玻状岩不仅可以形成于脆性域（与碎裂岩相关），而且可以形成于脆韧性过渡区（与糜棱岩相关），形成的最大深度可达１８ｋｍ；假玻状岩是围岩中矿物选择性熔融的产物，矿物优先熔融的顺序（从易到难）为：层状硅酸盐、链状硅酸盐（闪石类大于辉石类）、架状硅酸盐、正硅酸盐，石英是相对最不易熔融的矿物。

浅层次脆性变形域中煤层韧性剪切带微观分析

在研究煤层层间剪切与韧性流变的基础上提出浅层次脆性变形域中的煤层韧性剪切带。煤层韧性剪切带的宏、微观特征不仅有煤层揉流褶皱、煤层糜棱岩带、煤层韧性面理构造等,而且微观特征还表现为不同的光性组构与煤镜质组各向异性、煤化学结构的变化和有机地球化学成分的改变等。分析了煤层韧性剪切带的形成机制,并探讨了其应变环境:在地壳浅层次脆性变形域中,煤层受力后容易变形,煤层不仅产生脆性变形,而且也产生韧性剪切变形。在简单剪切应力作用下煤层及其围岩间发生层间滑动或煤层发生韧性流动。因此,地壳浅层(<5km)能形成众多的煤层韧性剪切带。