基于离散元模拟和实验的陶瓷材料预应力磨削加工机理及技术研究

陶瓷材料机械加工中产生的损伤影响陶瓷元件的力学性能及使用稳定性和可靠性，学者们提出了许多新工艺试图解决该问题。本项目以压痕断裂力学、弹塑性力学为理论基础，采用离散元数值模拟和陶瓷加工损伤的观测实验相结合的方法，研究先进陶瓷材料在预应力磨削加工中材料的去除机理，以及残余应力和微裂纹的状态和分布特性，探求其扩展机制及对陶瓷器件性能的影响，分析不同预应力作用下，陶瓷材料加工中残余应力与裂纹之间、裂纹与裂纹之间的关系，建立陶瓷材料力学性能- - 工艺参数- - 损伤模型，解决预应力磨削中陶瓷材料加工损伤控制的工艺参数匹配问题，发展基于预应力控制的、高效率、低损伤的陶瓷材料加工新工艺。