力热耦合作用下工程陶瓷精密磨削损伤细观力学建模与数值模拟技术研究

项目名称： 力热耦合作用下工程陶瓷精密磨削损伤细观力学建模与数值模拟技术研究

项目编号： No.51405152

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 万林林

作者单位： 湖南科技大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 工程陶瓷精密磨削易产生表面/亚表面损伤，严重影响零件使用性能。本项目针对力热耦合作用下的工程陶瓷精密磨削损伤，研究砂轮三维形貌的检测与表征方法，定义与实际情况更相吻合的磨粒模型，进行砂轮三维形貌数值建模；基于细观力学基本理论和方法，在连续介质力学和热力学基本框架内，利用考虑温度效应的工程陶瓷Helmoltz自由能和正交法则，建立力热耦合作用下工程陶瓷精密磨削细观损伤力学模型；建立工程陶瓷精密磨削的力学和热传导控制方程，实现针对力热耦合作用下工程陶瓷精密磨削损伤的数值模拟；开展工程陶瓷精密磨削损伤实验，分析砂轮磨粒排布及磨粒间交互作用等对损伤演化的影响规律，研究磨削加工中工程陶瓷微裂纹损伤演化机制及其对宏观性能的影响。本项目对于深入揭示工程陶瓷精密磨削损伤机理和扩展演化机制具有重要意义，为实现工程陶瓷高效低损伤加工提供理论依据。

中文关键词： 工程陶瓷；亚表面损伤；力热耦合；数值模拟；砂轮形貌

英文摘要： Surface/Sub-surface damage would frequently be introduced during the engineering ceramics precision grinding, consequently causing strength degradation and poor service performance. This project researches on the engineering ceramics precision grinding da

英文关键词： Engineering ceramics；Subsurface damage；Mechanical-thermo coupling；Numerical simulation；Grinding wheel surfacetopography