一、延性域切削硬脆材料的研究（论文文献综述）
王龙,汪刘应,刘顾,唐修检,葛超群,王友才,油银峰[1]（2021）在《硬脆材料切削加工碎裂损伤研究进展》文中认为工程陶瓷等硬脆材料在切削加工过程中极易发生裂纹、破碎和剥落等碎裂损伤现象,从而影响元器件的使用性能与寿命。碎裂损伤已成为制约硬脆材料切削加工领域的一项难题,促生了延性域加工、热软化辅助加工、增韧抑制辅助加工等低损伤先进加工技术。本文从硬脆材料的碎裂损伤及其控制技术角度介绍了硬脆材料加工领域的重要研究进展与亟待解决问题,为开发新型高效精密加工与质量可控技术提供新思路。
王龙,汪刘应,唐修检,袁晓静,王友才,油银峰[2]（2021）在《硬脆材料磨削加工机理研究进展》文中提出金刚石砂轮磨削加工仍然是最有应用前景的硬脆材料高效加工途径,而弄清磨削加工机理对实现硬脆材料元器件的高效超精密加工具有重要意义。介绍硬脆材料微纳切削的静态压痕断裂力学模型与动态切削加工近似模型这两种经典模型,诠释了塑脆转变机制。深入分类探讨了硬脆材料的脆性去除、塑性域去除与粉末化去除这3项加工机理,材料去除是裂纹演化、挤压微破碎、相变与位错等因素导致而成。塑性域加工是改善硬脆材料加工损伤的重要措施,而力热耦合作用场、材料晶面晶向等因素都是影响塑性域去除机制的关键。
李征,刘飞,文振华[3]（2021）在《磨削加工硬脆材料的延性域研究进展》文中研究指明为实现硬脆材料在磨削过程中处于延性域加工,以提高材料的表面质量、增加材料的使用寿命,使材料具有优良的抗疲劳、耐磨损性能,从试验研究、理论建模、仿真分析3个方面介绍了国内外学者对硬脆材料磨削加工过程中的脆塑转变现象的研究。分析了超声辅助振动磨削加工中脆塑转变的国内外研究现状,提出将高速、超高速与超声辅助振动磨削相结合的加工方式。研究结果表明:磨削速度对硬脆材料的最大未变形切屑厚度影响较大;引入超声辅助振动容易实现硬脆材料延性域磨削;施加不同方向的超声辅助振动对材料脆塑转变的临界切削深度影响不同。提出未来应从磨削热、预热处理、仿真分析模型、磨削加工模型4个方面对硬脆材料延性域磨削进行更深层次的研究。研究成果为实现硬脆材料延性域磨削和实际生产提供了参考。
石卓奇[4]（2020）在《多晶镁铝尖晶石超精密切削机理与工艺研究》文中指出红外透明陶瓷多晶镁铝尖晶石（MgAl2O4）以其优异的光学性能、机械强度以及高温稳定性使其成为应用于极端环境下的光学关键部件的理想材料,但是其稳定的化学结构及晶体结构也带来了极大的加工难度:高脆性使其在加工过程中极易造成表面脆性损伤,不易实现低损伤的塑性域加工表面,而其高硬度和弹性模量又会带来较大的刀具磨损,这些因素都使其成为高硬脆性难加工材料的代表。虽然镁铝尖晶石的合成制备技术经过几十年的发展已经逐渐成熟,所合成镁铝尖晶石的光学指标已经能够满足应用需求,但是其光学表面加工技术仍然面临许多亟待解决的问题,究其原因是由于两研究领域之间的桥梁,即材料力学性能、材料去除及损伤机理、基础加工工艺探究尚处于初级阶段。本文以实现尖晶石高表面质量、低损伤切削加工为目标展开了一系列研究。论文的主要内容包括以下几个方面。通过纳米压痕、维氏压痕对镁铝尖晶石进行了基础力学性能研究,得到了材料的纳米硬度、显微硬度、弹性模量、断裂韧性等关键力学性能参数;在压痕实验中,通过声发射系统在位监测及表征观测了其压痕损伤行为,研究了材料的裂纹损伤萌生及扩展规律。开展了镁铝尖晶石基础切削实验,得到了材料的脆塑转变临界切削深度,根据尖晶石表面损伤特征分析并验证了其脆塑转变机理,通过透射电镜表征方法观测了尖晶石加工表面晶体结构变化,通过建立晶体学模型研究了切削表面形成与损伤的晶体学机理。切削镁铝尖晶石关键工艺参数的优选。通过基础切削实验优选了能够实现镁铝尖晶石塑性域切削的临界切削深度。研究了具有不同前角的圆弧刃刀具对镁铝尖晶石的表面加工效果,分析了前角所造成的不同载荷应力场分布对切削表面加工塑性增强效果及损伤效果的影响,并通过透射电镜表征临界切削区域,研究了在加工过程中负前角刀具产生的局部压应力对尖晶石晶体结构的影响。建立了有限元切削仿真模型模拟了尖晶石跨晶粒切削以及不同前角切削过程,分析了应力场分布以及表面损伤模拟结果。对比研究了常规切削与椭圆超声振动切削镁铝尖晶石的材料去除机理及表面质量。通过分析椭圆超声振动切削中的刀尖振动轨迹特征探究了各超声振动参数对轨迹的影响,根据轨迹特征提出了椭圆超声振动加工的材料去除模型,分析了影响切削表面形成的关键振动参数及切削参数,并提出了针对镁铝尖晶石临界脆塑转变切削深度的数学模型。通过改变切削参数,优选了椭圆超声振动切削中刀具前角及名义切削速度。在前期基础研究结论的基础上,根据优选的未变形切屑厚度、刀具角度参数,对镁铝尖晶石表面进行了切削加工,通过分析镁铝尖晶石切削表面粗糙度、表面形貌误差,对比研究了具有不同圆弧半径的单晶金刚石刀具对镁铝尖晶石的切削能力,实现了10 mm口径表面的塑性域、低损伤切削;继续使用椭圆超声振动切削镁铝尖晶石表面,进一步提高了表面质量与降低亚表层损伤。分析了金刚石切削镁铝尖晶石过程中的刀具磨损及刀具使用寿命。提出了围绕切削镁铝尖晶石工艺的“正前角刀具切削加工—负前角、大圆弧半径刀具塑性域切削加工—椭圆超声振动辅助切削加工”工艺流程。
翟锐峰[5]（2020）在《基于SPH法的光学石英玻璃亚表面损伤研究》文中研究指明由于光学石英玻璃具有一系列的优良特性,在精密仪器仪表等高端制造领域有着较为广泛的应用,然而其硬脆的物理特性,在加工过程中容易出现脆性断裂。目前对硬脆材料的研究重点主要集中在减小亚表面损伤和提高延性域加工的可能性。通过实验的方法不能时刻观察材料的变化,同时受不可控因素的影响,实验结果存在不确定性。而SPH仿真方法有着其独特的优势,近年来常用于对各种硬脆材料的加工机理探索中。针对光学石英玻璃的亚表面损伤机制和材料去除模式,本文通过SPH仿真模型和变切深划痕实验进行了较为详细的研究。具体工作如下:建立了光学石英玻璃的单颗粒划擦SPH仿真模型,结合划擦弹性应力场模型着重对亚表面损伤进行了详细的研究。由于受最大主拉应力的影响,裂纹一般在磨粒前下方（φ=28°）的弹塑性边界（ρ=b）处产生;划擦仿真中裂纹的产生及扩展与压痕断裂力学中描述的一致;划擦速度的增加促使石英玻璃的动态断裂韧性增加,导致亚表面裂纹长度及数量减小;亚表面残余应力集中存在于划痕的底部,划痕表面两侧的残余拉应力会引起赫兹裂纹的成核扩展;随着划擦深度的减小和划擦速度的增加,划擦力相对稳定,同时残余应力离散度相对较小,能够抑制亚表面裂纹的产生。研究成果为抑制磨削过程中的亚表面损伤提供了理论依据。通过光学石英玻璃的直角正交切削加工模型,研究了刀具前角、钝圆半径对材料加工模式和亚表面损伤的影响。刀具大的钝圆半径、负前角促使切屑形成区的材料受到了挤压并形成了高应力影响区域,同时产生了大范围的压应力,压应力通过抑制应力强度因子KI而实现延性域去除;较大钝圆半径或负前角相对较大时,切削力越稳定,残余拉应力的离散度较小。但当钝圆半径过大时,法向力过大导致光学石英玻璃产生了严重的亚表面损伤;刀具前角为-15°-35°或刀具钝圆半径为0.3μm0.5μm能很好的促进光学石英玻璃的延性域去除,并且造成的亚表面损伤较小。开展了光学石英玻璃的变切深划痕实验,分析划痕的表面形貌可知划痕深度较小时,划痕过程中光学石英玻璃脆性断裂的程度相对较小;对于脆性-延性转变的临界值,划痕实验得到的结果、微纳米尺度下的理论计算值和SPH仿真得到的数值三者均在0.16μm0.36μm范围内。同时划痕的亚表面裂纹的产生及扩展和划痕力均与仿真分析得到的结果一致,验证了仿真的有效性。
梁静静[6]（2020）在《磨削加工对氧化物陶瓷表面质量与强度的影响研究》文中研究指明工程陶瓷材料因其硬、脆的特性一直是材料加工领域的难题,随着陶瓷材料的应用范围越来越广,对其加工方法研究越来越重要。氧化物陶瓷具有耐磨、耐高温、化学稳定性高等优点,被广泛应用于医学、化工、新能源、电子、航空航天等领域。目前,磨削加工由于精度高、材料去除率高、成本低而成为陶瓷表面加工最主要、最常用的方法,因此,建立磨削加工工艺、陶瓷表面质量和弯曲强度之间的联系具有十分重要的意义。本文主要研究了利用精密研磨抛光机和磨床对Al2O3、ZrO2、ZrO2增韧Al2O3（ZTA）三种氧化物陶瓷进行表面加工,探讨了不同磨盘转速、磨盘/磨床砂轮目数、砂轮进刀量、磨床横向平移速度等不同的磨削加工条件对陶瓷表面质量（材料表面粗糙度、表面形貌、表面残余应力）和弯曲强度的影响并讨论了他们之间的联系。实验研究表明:磨床加工对Al2O3陶瓷表面质量的影响相比于磨盘加工更大,表现为磨床加工后的粗糙度更大,且磨削表面产生了较为明显的加工划痕。Al2O3陶瓷在磨削加工中的去除方式主要为脆性去除和延性域去除,加工后其表面残余应力均为压应力。特别地,在高的磨盘或砂轮目数、大的磨盘转速、较小的砂轮进刀量以及大的磨床平移速度情况下,Al2O3陶瓷以延性域去除为主,表面残余压应力最高达到-241 MPa。Al2O3陶瓷的力学性能是由表面粗糙度、表面微观形貌、表面残余应力共同作用的,随着陶瓷表面粗糙度的减小、残余压应力的增大,陶瓷弯曲强度也随之提高,最高可达528 MPa。ZrO2陶瓷经相同的工艺磨削后其弯曲强度最高为905 MPa。ZrO2陶瓷无论在何种磨削条件下,都能在SEM下明显观察到表面延性去除痕迹,表面微观质量良好,表面粗糙度最小达0.03μm。总体来讲,ZrO2陶瓷随着磨盘目数的增大,其表面粗糙度减小,其表面残余压应力越小以及破碎等缺陷增多,导致其弯曲强度下降。而在大的砂轮目数、磨床横向平移速度和小的进给量条件下,ZrO2陶瓷表面粗糙度较小,表面以延性去除为主,表面残余压应力较大,最终弯曲强度也较高。值得注意的是,在小的磨盘目数和大的砂轮目数情况下由于存在马氏体相变,能够抑制延缓裂纹的扩展从而获得较高的弯曲强度。无论是磨盘还是磨床磨削后的ZTA陶瓷表面微观结构与Al2O3相似,有较多破碎和凹坑,而在大磨盘/砂轮目数、高磨盘转速/磨床横向移速条件下有较大的延性区域、较小粗糙度、较大的残余压应力和较高的弯曲强度。ZTA陶瓷磨削后弯曲强度的最大最小值相差较大,最小为364 MPa,最大为769 MPa,总体上弯曲强度是介于Al2O3和ZrO2陶瓷之间。总之,弯曲强度的大小是由材料本身性质、磨削后的表面粗糙度、缺陷、表面残余应力共同影响的。
丁凯,李奇林,苏宏华,陈玉荣[7]（2020）在《硬脆材料超声辅助磨削技术研究现状及展望》文中研究表明硬脆材料具有高强度、高硬度、低密度等特点,用传统方式加工时损伤大、效率低,而超声辅助磨削具有磨削力小、加工质量优等优点,在硬脆材料加工领域具有独特优势。从不同振动维数及振动方向与磨削表面位置关系的角度出发,总结了不同类型超声辅助磨削加工的机理及特性,在此基础上探讨了硬脆材料超声辅助磨削的延性域加工机理、超声振动参数与磨削用量匹配性的研究现状,并对今后超声辅助磨削领域应重点关注的研究方向进行了展望。
王紫光[8]（2019）在《激光反射镜单晶硅基板的超精密磨削工艺研究》文中研究指明激光反射镜是高能激光器的核心光学元件之一,制造激光反射镜的单晶硅基板要求具有超光滑表面和高精度面形。目前,反射镜单晶硅基板的加工工艺路线为“研磨—抛光—修形”。其中研磨加工的面形精度和表面损伤直接影响后续抛光加工的精度和效率,研磨工艺是加工高精度高质量单晶硅基板的关键工艺。针对研磨加工表面损伤和面形精度不易控制、加工效率低等问题,本文提出了基于工件旋转法磨削原理的单晶硅基板超精密磨削新工艺,代替现有的研磨工艺,并根据工件旋转法磨削工艺特点以及激光反射镜单晶硅基板的加工要求,从单晶硅基板的磨削表面层质量、磨削表面损伤控制和低损伤磨削砂轮研制、单晶硅基板磨削面形控制方法以及单晶硅基板高精度低损伤超精密磨削工艺等方面进行了深入研究,对于实现高精度高质量单晶硅基板的超精密磨削具有重要的指导意义。本文的主要研究内容和结论如下:（1）为了控制超精密磨削单晶硅基板的表面层质量,建立了单晶硅延性域磨削的磨粒切削深度模型,并利用模型对单晶硅磨削表面粗糙度和亚表面损伤深度进行了预测,还分析了在磨粒切削深度不变的条件下磨削速度对单晶硅表面层质量的影响。首先,考虑单晶硅磨削过程中材料有效去除的磨粒最小切削深度、磨粒刃圆半径和材料回弹的条件,建立了单晶硅延性域磨削的磨粒切削深度模型;然后利用磨削表面粗糙度Ra与磨粒切削深度的关系,对单晶硅磨削表面的粗糙度进行了预测,通过建立的磨削力与磨粒切削深度、亚表面损伤深度与磨削力的关系,对单晶硅磨削表面层损伤深度进行了预测。通过与试验结果对比表明,磨削表面粗糙度和亚表面损伤深度的预测精度分别为78%和73%。磨削速度对单晶硅磨削表面层质量影响的研究结果表明,在磨粒切削深度不变条件下,超精密磨削单晶硅基板的表面粗糙度和亚表面损伤深度随磨削速度增加而减小。（2）为了实现单晶硅基板的超精密低损伤磨削加工,开发了超细粒度金刚石/氧化铈复合磨料砂轮和氯氧镁结合剂软磨料砂轮,通过分析单晶硅磨削表面粗糙度和亚表面损伤深度,研究了两种砂轮的磨削性能。研究结果表明,所研制的超细粒度金刚石/氧化铈复合磨料砂轮磨削单晶硅的表面粗糙度达到Ra 5.6 nm,亚表面损伤为非晶层和位错,损伤深度小于100 nm:氯氧镁结合剂软磨料砂轮磨削单晶硅的表面粗糙度达到Ra0.6 nm,亚表面损伤只有非晶层,损伤深度小于30 nm。（3）结合单晶硅基板装夹和加工的特点,分析了单晶硅基板装夹变形对磨削面形精度的影响,提出了工件旋转法磨削单晶硅基板的面形控制方法。针对真空吸附装夹时单晶硅基板定位面不能与真空吸盘表面完全贴合,导致基板产生的弹性变形影响基板磨削面形的问题,研制了单晶硅基板真空吸附装夹变形的测量装置,实际测量了基板的装夹变形。通过弹性力学理论和有限元仿真,分析了单晶硅基板的装夹变形对磨削面形的影响,结合工件旋转法磨削面形的理论模型,建立了考虑单晶硅基板装夹变形的磨削面形与砂轮主轴角度的关系,提出了通过调整砂轮主轴角度补偿单晶硅基板装夹变形的磨削面形控制方法,并进行了试验验证。试验结果表明,φ100mm×6 mm单晶硅基板磨削前的面形PV值为4.68μm,磨削后的面形PV值达到1.32μm。（4）开发了高面形精度高表面质量单晶硅基板的超精密磨削工艺。根据超细粒度金刚石/氧化铈复合磨料砂轮和氯氧镁结合剂软磨料砂轮磨削单晶硅的材料去除机理和磨削工艺特点,提出了复合磨料砂轮的恒进给磨削策略和软磨料砂轮的恒压力磨削策略,确定了依次采用复合磨料砂轮和软磨料砂轮超精密磨削单晶硅基板的加工工艺参数,采用该工艺超精密磨削单晶硅基板的面形PV值达到1.41 μm,表面粗糙度达到Ra 0.7 nm,表面损伤层深度<30 nm,满足后续抛光要求。
武文涛[9]（2019）在《纳米流体微量润滑磨削牙科氧化锆裂纹扩展力学行为及摩擦学性能评价》文中指出口腔修复学中,氧化锆陶瓷材料由于其良好的力学性能和优异的美学效果,成为牙科修复体的优选材料。磨削加工是陶瓷材料最常用的一种加工方式,但在磨削区容易聚集大量热使得温度升高,而且润滑条件不佳会增大摩擦力,引起裂纹损伤。完全无损伤的加工方式效率低下,且难以控制。而裂纹超过损伤容限后,材料断裂,无法满足修复体使用性能要求。这一技术瓶颈限制了氧化锆材料的临床应用。因此,如何在减小或避免裂纹损伤的同时,扩大延性域去除范围成为牙科修复体加工的关键问题。同时,在传统的加工方式中,浇注式磨削大量使用切削液,造成了成本增加和环境污染等问题,不符合当前绿色加工的主题。而纳米流体微量润滑工艺的提出,解决了浇注式成本高及微量润滑不充分的换热能力等瓶颈问题,有效改善了工件表面完整性,提高了加工效率。根据以上问题,本文拟开展纳米流体微量润滑磨削牙科氧化锆裂纹扩展力学行为及摩擦学性能的研究,研究磨粒作用下陶瓷材料应力状态与裂纹扩展机理,分析摩擦系数对裂纹扩展机理的影响规律;揭示润滑工况与裂纹损伤对材料延性域去除的作用机制;研究裂纹深度对材料摩擦学性能的影响规律。本论文主要研究内容如下:1、研究纳米流体微量润滑磨削陶瓷加工机理,分析比磨削力、摩擦系数、工件表面形貌等润滑性能评价参数。2、建立压痕与划痕过程应力场模型;研究压痕与划痕状态下的应力状态,分析法向载荷、切向载荷对主应力及剪应力的影响;揭示磨粒作用下裂纹产生与扩展机理,分析摩擦系数对裂纹长度的影响关系。3、研究陶瓷材料的材料去除方式,分析延性域去除对材料性能的影响;建立磨削加工时的亚表面损伤模型,研究磨削参数对亚表面损伤深度的影响规律;提出牙科陶瓷延脆转变临界条件,建立考虑损伤深度的延脆转变临界未变形切屑厚度模型,分析摩擦系数与亚表面损伤深度对临界未变形切屑厚度的影响规律。4、研究不同润滑工况（干磨削、微量润滑、纳米流体微量润滑）下的裂纹扩展力学行为,分析不同润滑方式下的润滑性能。采用单颗磨粒平均磨削力判定材料去除磨削行为,确定不同润滑工况下牙科氧化锆延性域去除阈值区间,分析延脆转变临界未变形切屑厚度模型误差,研究纳米流体微量润滑对牙科氧化锆延性域去除的影响机制。5、研究不同润滑工况对牙科氧化锆摩擦学性能的影响机制。实验模拟口腔环境,分析微量润滑和纳米流体微量润滑磨削牙科氧化锆的摩擦学性能,研究裂纹扩展深度对牙科氧化锆摩擦学性能的影响机制,揭示纳米粒子对牙科氧化锆陶瓷摩擦学特性的作用规律。
杨敏[10]（2019）在《医用纳米粒子射流喷雾式冷却生物骨微磨削热力学作用机理与温度场动态模型》文中研究指明微磨削是骨外科手术中常见和基本的操作,临床神经外科医生采用生理盐水滴灌式微磨削实现对骨组织的去除,冷却效率低、手术区域能见度差,凭经验调整磨削用量易导致手术温度过高,而人体骨及神经、血管都极易受到高温的影响;磨削温度过高引起的骨坏死、神经不可逆的热损伤是骨外科手术的瓶颈问题之一。同时,生物骨组织作为一种结构复杂的硬脆材料,在磨削过程中伴随着大量的微裂纹产生,微裂纹极易扩展连通导致骨断裂;机械应力过大引起的骨裂纹损伤（力损伤）是外科骨磨削的另一技术瓶颈,严重限制了微磨削在外科手术中的应用。而骨组织去除过程中热损伤及力损伤问题的本质及科学本源都可归结为机械工程的热力学问题,依此,本文提出一种纳米粒子射流喷雾式冷却生物骨微磨削新工艺,借鉴机械工程领域对磨削热损伤及裂纹损伤的抑制措施,解决外科骨手术的瓶颈,为临床外科骨手术避免或降低热力损伤提供理论指导与技术支持。为此,本文开展了纳米粒子射流喷雾式冷却生物骨微磨削热力学作用机理的研究,研究了微磨削区纳米粒子射流对流传热机理,揭示了纳米级固体粒子强化换热机制,建立了纳米粒子射流喷雾冷却条件下的对流换热系数数学模型;揭示了微磨削区热量分配机制,建立了纳米粒子射流喷雾冷却微磨削区热分配系数模型;研究了硬脆生物骨材料微磨削力学行为,建立了生物骨微磨削尺寸效应下的最小切屑厚度模型;揭示了硬脆骨材料应力传递及裂纹扩展机理,建立了延-脆转变临界未变形切屑厚度模型,揭示了生物骨延性域去除动态热源分布规律;在此基础上,建立了纳米粒子射流喷雾冷却生物骨微磨削温度场动态模型。论文主要包括以下内容:（1）研究了微磨削区纳米粒子射流喷雾液滴对流传热机理,揭示了喷雾液滴粒径概率密度分布机制,探索了射流参数对喷雾边界的影响规律;采用韦伯数及拉普拉斯数分析了液滴撞击热源表面后的动态行为,对有效换热液滴粒径进行了概率统计分析;探索了单颗纳米流体液滴换热系数,在此基础上,建立了纳米粒子射流喷雾冷却条件下的对流换热系数模型,探索了射流参数、液滴铺展特性参数对对流换热系数的影响规律。（2）设计并搭建了符合喷雾式冷却边界条件的对流换热系数测量系统,解决了目前管内对流换热系数测量不符合实际喷雾式冷却工况,导致喷雾式冷却对流换热系数测量误差大的瓶颈问题;分析了测量系统的测量误差,通过测量纯生理盐水喷雾及不同医用纳米粒子射流喷雾冷却的对流换热系数,分析了对流换热系数理论模型的误差;揭示了纳米级固体粒子在微磨削区的强化换热机制。（3）研究了硬脆生物骨材料延性域去除机理,揭示了骨材料微磨削力学行为,探索了生物骨微磨削延性域去除未变形切屑厚度阈值分布规律;基于应变梯度塑性理论,建立了生物骨微磨削尺寸效应下的最小切屑厚度数学模型;揭示了硬脆骨材料应力传递及裂纹扩展机理,基于断裂力学理论建立了延-脆转变临界未变形切屑厚度数学模型。（4）研究了生物骨材料延性域去除未变形切屑厚度阈值区间,搭建了单颗磨粒划擦实验平台,采用与人体骨力学性能最相近的新鲜牛股骨对硬脆骨材料延性域去除机理进行了实验研究;综合采用磨削力比、单位磨削力及比磨削能随单颗磨粒未变形切屑厚度的变化趋势,判定了硬脆骨材料微磨削行为,分析了生物骨材料最小切屑厚度及延-脆转变临界未变形切屑厚度模型精度;揭示了纳米粒子的抗磨减摩机制对生物骨材料延性域去除未变形切屑厚度阈值区间的影响规律。（5）揭示了微磨削区热量分配机制,基于纳米粒子射流对流传热机理,建立了热分配系数模型;分析了生物骨材料去除方式对微磨削区能量产生及消耗形式的影响机制,建立了骨延性域去除动态热流密度模型;在此基础上,建立了纳米粒子射流喷雾冷却生物骨微磨削温度场动态模型;采用有限差分方法分析了骨干磨削热损伤域。（6）研究了纳米粒子射流生物骨微磨削温度场,搭建了纳米粒子射流喷雾冷却生物骨微磨削实验平台,通过测量骨微磨削力及骨表面不同测量点的温度,分析了纳米粒子射流喷雾式生物骨微磨削温度场动态模型精度;研究了骨材料微磨削温度场动态特性,揭示了纳米粒子粒径及浓度对骨微磨削温度的影响规律。
二、延性域切削硬脆材料的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、延性域切削硬脆材料的研究（论文提纲范文）
（1）硬脆材料切削加工碎裂损伤研究进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 硬脆材料加工碎裂损伤 |
| 2.1 表面/亚表面碎裂损伤 |
| 2.2 边缘碎裂损伤 |
| 3 碎裂损伤的控制技术 |
| 3.1 延性域加工 |
| 3.2 热软化辅助加工 |
| 3.3 增韧抑制辅助加工 |
| 4 结语 |
（2）硬脆材料磨削加工机理研究进展（论文提纲范文）
| 1 硬脆材料去除模型 |
| 1.1 压痕断裂力学模型 |
| 1.2 切削加工近似模型 |
| 2 硬脆材料去除机理 |
| 2.1 脆性去除 |
| 2.2 塑性域去除 |
| 2.3 粉末化去除 |
| 3 结语 |
（3）磨削加工硬脆材料的延性域研究进展（论文提纲范文）
| 0 前言 |
| 1 磨削加工脆塑转变研究现状 |
| 1.1 试验研究 |
| 1.2 理论建模 |
| 1.3 仿真模拟 |
| 2 超声辅助振动磨削加工脆塑转变研究现状 |
| 3 结论 |
| (1)磨削热。 |
| (2)预热处理。 |
| (3)仿真分析模型。 |
| (4)磨削加工模型。 |
（4）多晶镁铝尖晶石超精密切削机理与工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题研究的背景 |
| 1.1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 镁铝尖晶石的制备方法 |
| 1.2.2 镁铝尖晶石的晶体结构 |
| 1.2.3 镁铝尖晶石的材料性能 |
| 1.2.4 硬脆材料加工机理与工艺研究现状 |
| 1.2.5 椭圆超声振动辅助加工技术研究现状 |
| 1.3 国内外研究现状分析 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 基于压痕及切削过程的镁铝尖晶石表面损伤及材料去除机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 镁铝尖晶石在压痕载荷下的损伤机理研究 |
| 2.2.1 压痕实验方案 |
| 2.2.2 压痕实验结果 |
| 2.3 镁铝尖晶石材料去除机理研究 |
| 2.3.1 镁铝尖晶石切削实验方案 |
| 2.3.2 镁铝尖晶石切削实验结果与分析 |
| 2.4 镁铝尖晶石切削亚表层变形与损伤机理研究 |
| 2.4.1 镁铝尖晶石切削亚表面TEM样品制备 |
| 2.4.2 镁铝尖晶石切削亚表面HRTEM分析 |
| 2.4.3 镁铝尖晶石晶粒取向性损伤分析模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 镁铝尖晶石基础切削参数优选与有限元仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 镁铝尖晶石基础切削参数优选 |
| 3.2.1 镁铝尖晶石塑性切削临界切削厚度 |
| 3.2.2 不同刀具前角的影响 |
| 3.3 刀具对镁铝尖晶石切削区域亚表层变形研究 |
| 3.4 镁铝尖晶石切削有限元(FEM)建模分析 |
| 3.4.1 镁铝尖晶石跨晶粒切削仿真分析 |
| 3.4.2 不同刀具前角切削镁铝尖晶石仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 常规切削与椭圆超声振动切削镁铝尖晶石对比研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 椭圆超声振动切削轨迹与机理分析 |
| 4.2.1 椭圆超声振动切削轨迹分析 |
| 4.2.2 椭圆超声振动切削机理分析 |
| 4.2.3 镁铝尖晶石脆塑转变临界切削深度的理论预测模型 |
| 4.3 二维椭圆超声振动系统振动轨迹拟合 |
| 4.4 常规切削与椭圆超声振动切削镁铝尖晶石对比实验研究 |
| 4.4.1 实验平台搭建及实验方案 |
| 4.4.2 DBT临界切削深度理论预测模型与实验对比研究 |
| 4.4.3 常规切削与椭圆超声振动切削镁铝尖晶石表面对比研究 |
| 4.5 镁铝尖晶石椭圆超声振动切削工艺参数优选 |
| 4.5.1 刀具前角的影响 |
| 4.5.2 名义切削速度优选 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 镁铝尖晶石表面超精密切削工艺研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 镁铝尖晶石平面切削加工实验方案 |
| 5.3 镁铝尖晶石常规切削加工表面质量分析 |
| 5.3.1 正前角刀具加工表面质量分析 |
| 5.3.2 塑性域低损伤切削表面质量分析 |
| 5.4 椭圆超声振动平面切削加工分析 |
| 5.4.1 椭圆超声振动切削镁铝尖晶石实验方案 |
| 5.4.2 椭圆超声振动切削镁铝尖晶石表面质量分析 |
| 5.5 亚表层损伤分析 |
| 5.6 刀具磨损及使用寿命分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）基于SPH法的光学石英玻璃亚表面损伤研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源、研究背景和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 硬脆材料加工模式的研究现状 |
| 1.2.2 硬脆材料亚表面损伤的研究现状 |
| 1.2.3 SPH仿真的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 SPH基本理论与仿真环境 |
| 2.1 SPH算法概述 |
| 2.2 SPH核心原理 |
| 2.2.1 基本方程 |
| 2.2.2 粒子近似 |
| 2.2.3 邻域搜索 |
| 2.3 SPH仿真环境 |
| 2.3.1 LS-DYNA概述 |
| 2.3.2 LS-DYNA功能 |
| 2.3.3 LS-PREPOST应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 单颗粒划擦过程中光学石英玻璃的亚表面损伤机制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单颗粒划擦弹性应力场模型 |
| 3.3 单颗粒划擦SPH仿真模型建立 |
| 3.3.1 几何模型 |
| 3.3.2 JH-2材料模型 |
| 3.3.3 边界条件 |
| 3.4 仿真结果分析 |
| 3.4.1 材料去除模式分析 |
| 3.4.2 亚表面裂纹的产生及扩展 |
| 3.4.3 划擦深度对亚表面裂纹的影响 |
| 3.4.4 划擦速度对亚表面裂纹的影响 |
| 3.4.5 划擦力分析 |
| 3.4.6 亚表面残余应力 |
| 3.4.7 残余应力离散度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 刀具几何参数对材料去除模式及亚表面损伤的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 延性域去除机理 |
| 4.2.1 脆性-延性转变机制 |
| 4.2.2 钝圆半径对延性域去除的影响 |
| 4.3 直角正交切削加工SPH仿真模型 |
| 4.4 仿真结果与讨论 |
| 4.4.1 刀具前角影响分析 |
| 4.4.2 刀具钝圆半径影响分析 |
| 4.4.3 切屑形成分析 |
| 4.4.4 应力分布分析 |
| 4.4.5 切削力分析 |
| 4.4.6 亚表面损伤 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 光学石英玻璃划痕实验研究 |
| 5.1 划痕实验原理 |
| 5.2 划痕实验设备及相关材料 |
| 5.3 划痕实验结果分析 |
| 5.3.1 划痕形貌 |
| 5.3.2 脆性-延性转变临界深度 |
| 5.3.3 亚表面损伤 |
| 5.3.4 划痕力 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（6）磨削加工对氧化物陶瓷表面质量与强度的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氧化物陶瓷概述 |
| 1.2.1 Al_2O_3 陶瓷 |
| 1.2.2 ZrO_2 陶瓷 |
| 1.2.3 ZTA陶瓷 |
| 1.3 工程陶瓷表面加工方法 |
| 1.3.1 切削加工 |
| 1.3.2 磨削加工 |
| 1.3.3 其他表面加工方法 |
| 1.4 工程陶瓷材料磨削机理及去除机理 |
| 1.4.1 磨削机理 |
| 1.4.2 去除机理 |
| 1.5 课题的研究目的及意义 |
| 1.6 课题的主要研究内容 |
| 第二章 实验材料、过程及表征 |
| 2.1 实验原材料及设备 |
| 2.2 材料制备及表面加工过程 |
| 2.2.1 陶瓷材料制备 |
| 2.2.2 磨盘加工系统 |
| 2.2.3 磨床加工系统 |
| 2.3 材料测试与表征 |
| 2.3.1 物相与微结构 |
| 2.3.2 表面残余应力与弯曲强度 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 磨削加工对Al_2O_3 陶瓷表面质量与弯曲强度的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 加工条件对Al_2O_3 陶瓷表面质量的影响 |
| 3.2.1 Al_2O_3 陶瓷表面粗糙度 |
| 3.2.2 Al_2O_3 陶瓷表面微观形貌 |
| 3.2.3 Al_2O_3 陶瓷表面残余应力 |
| 3.3 加工条件对Al_2O_3 陶瓷弯曲强度的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 磨削加工对ZrO_2陶瓷表面质量与弯曲强度的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 加工条件对ZrO_2陶瓷表面质量的影响 |
| 4.2.1 ZrO_2 陶瓷表面粗糙度 |
| 4.2.2 ZrO_2 陶瓷表面微观形貌 |
| 4.2.3 ZrO_2 陶瓷表面残余应力 |
| 4.3 加工条件对ZrO_2陶瓷弯曲强度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 磨削加工对ZTA陶瓷表面质量与弯曲强度的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 加工条件对ZTA陶瓷表面质量的影响 |
| 5.2.1 ZTA陶瓷表面粗糙度 |
| 5.2.2 ZTA陶瓷微观表面形貌 |
| 5.2.3 ZTA陶瓷表面残余应力 |
| 5.3 加工条件对ZTA陶瓷弯曲强度的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的主要成果 |
（7）硬脆材料超声辅助磨削技术研究现状及展望（论文提纲范文）
| 1 超声辅助磨削的振动类型及其加工特性 |
| 1.1 超声辅助磨削振动类型 |
| 1.1.1 一维超声振动辅助磨削 |
| (1)超声振动方向平行于磨削表面 |
| (2)超声振动方向垂直于磨削表面 |
| 1.1.2 二维超声振动辅助磨削 |
| 1.2 超声辅助磨削加工特性 |
| 1.2.1 磨削力 |
| 1.2.2 表面粗糙度 |
| 2 硬脆材料超声辅助磨削加工机理 |
| 2.1 延性域加工机理 |
| 2.1.1 超声振动作用对脆–延转变临界切厚的影响 |
| 2.1.2 超声振动作用对最大单颗磨粒切厚的影响 |
| 2.2 粉末化加工机理 |
| 3 超声振动参数与磨削工艺匹配性 |
| 4 展望 |
（8）激光反射镜单晶硅基板的超精密磨削工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 高能激光器的发展概述 |
| 1.1.2 高能激光器中的激光反射镜 |
| 1.1.3 激光反射镜基板的特点 |
| 1.2 单晶硅基板加工方法概述 |
| 1.2.1 单晶硅基板的传统加工工艺 |
| 1.2.2 单晶硅基板的新加工工艺 |
| 1.3 国内外相关工作研究进展 |
| 1.3.1 超精密磨削单晶硅表面质量的研究进展 |
| 1.3.2 超精密磨削单晶硅的砂轮研究进展 |
| 1.3.3 单晶硅超精密平面磨削的面形控制研究进展 |
| 1.4 论文的研究项目来源和主要研究内容 |
| 1.4.1 论文的研究项目来源 |
| 1.4.2 论文的主要研究内容 |
| 2 工件旋转法超精密磨削单晶硅的表面层质量分析 |
| 2.1 超精密磨削单晶硅的表面粗糙度 |
| 2.1.1 工件旋转法磨削单晶硅的磨粒切削深度模型 |
| 2.1.2 超精密磨削单晶硅的表面粗糙度预测 |
| 2.1.3 磨削加工参数对表面粗糙度的影响 |
| 2.2 超精密磨削单晶硅的亚表面损伤 |
| 2.2.1 超精密磨削单晶硅的亚表面损伤预测 |
| 2.2.2 磨削加工参数对亚表面损伤大小的影响 |
| 2.3 砂轮性能对单晶硅磨削表面层质量的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 单晶硅超精密低损伤磨削砂轮的研究 |
| 3.1 单晶硅超精密低损伤磨削对砂轮的要求 |
| 3.2 超细粒度金刚石/氧化铈复合磨料砂轮及其磨削性能研究 |
| 3.2.1 复合磨料砂轮配方设计 |
| 3.2.2 复合磨料砂轮微观结构分析 |
| 3.2.3 复合磨料砂轮磨削性能分析 |
| 3.3 氯氧镁结合剂软磨料砂轮及其磨削性能研究 |
| 3.3.1 软磨料砂轮配方设计 |
| 3.3.2 软磨料砂轮微观结构分析 |
| 3.3.3 软磨料砂轮磨削性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 单晶硅基板磨削面形的控制方法 |
| 4.1 单晶硅基板磨削面形创成原理 |
| 4.1.1 工件旋转法磨削面形的理论模型 |
| 4.1.2 真空吸附变形对磨削面形的影响 |
| 4.2 单晶硅基板真空吸附变形测量方法 |
| 4.2.1 测量装置设计 |
| 4.2.2 结果与讨论 |
| 4.3 单晶硅基板真空吸附变形的补偿原理 |
| 4.3.1 补偿方法与过程 |
| 4.3.2 磨削试验 |
| 4.3.3 结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 单晶硅基板的超精密磨削工艺 |
| 5.1 单晶硅基板的超精密磨削工艺方案 |
| 5.2 单晶硅基板的超精密磨削试验 |
| 5.2.1 试验条件 |
| 5.2.2 结果与讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）纳米流体微量润滑磨削牙科氧化锆裂纹扩展力学行为及摩擦学性能评价（论文提纲范文）
| 附表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 牙科氧化锆陶瓷结构及性能 |
| 1.2.1 氧化锆陶瓷的结构 |
| 1.2.2 氧化锆陶瓷材料特性 |
| 1.3 绿色磨削冷却润滑方式的发展 |
| 1.3.1 浇注式磨削 |
| 1.3.2 干式磨削 |
| 1.3.3 低温冷却 |
| 1.3.4 微量润滑与纳米流体微量润滑 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 氧化锆陶瓷磨削加工研究现状 |
| 1.4.2 氧化锆陶瓷摩擦学特性研究现状 |
| 1.4.3 纳米流体微量润滑研究现状 |
| 1.5 牙科氧化锆陶瓷磨削瓶颈问题 |
| 1.6 课题来源 |
| 1.7 课题主要研究内容 |
| 1.8 课题研究的意义 |
| 1.9 本章小结 |
| 第2章 纳米流体微量润滑平面磨削加工机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 平面磨削加工理论 |
| 2.3 磨削性能评价参数 |
| 2.3.1 比磨削力 |
| 2.3.2 磨削热 |
| 2.3.3 摩擦系数 |
| 2.3.4 工件表面形貌 |
| 2.3.5 工件表面损伤 |
| 2.3.6 磨屑形成 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 牙科氧化锆陶瓷划痕应力场模型与裂纹扩展机理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 压痕力学模型 |
| 3.2.1 压痕应力场模型 |
| 3.2.2 压痕过程裂纹扩展机理 |
| 3.3 划痕力学模型 |
| 3.3.1 划痕应力场模型 |
| 3.3.2 划痕过程裂纹扩展机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 牙科氧化锆陶瓷磨削延性域去除机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 陶瓷材料去除方式 |
| 4.3 陶瓷材料的延脆转变 |
| 4.3.1 延脆转变形成机理 |
| 4.3.2 延脆转变临界切屑厚度 |
| 4.4 考虑亚表面损伤的延脆转变临界未变形切屑厚度模型 |
| 4.4.1 陶瓷材料的亚表面损伤深度模型 |
| 4.4.2 陶瓷材料磨削延脆转变临界切屑厚度模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 不同润滑工况下磨削牙科氧化锆裂纹扩展力学行为实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 实验设备 |
| 5.2.2 实验材料 |
| 5.2.3 实验方案 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 比磨削力 |
| 5.3.2 摩擦系数 |
| 5.4 分析与讨论 |
| 5.4.1 氧化锆陶瓷材料去除机理 |
| 5.4.2 亚表面损伤裂纹特征及成因分析 |
| 5.4.3 氧化锆陶瓷裂纹扩展力学行为判定 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 牙科氧化锆纳米流体微量润滑磨削表面摩擦学性能实验评价 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 牙科及牙科材料的摩擦磨损机理 |
| 6.3 实验 |
| 6.3.1 实验设备 |
| 6.3.2 实验材料 |
| 6.3.3 实验方案 |
| 6.4 实验结果分析与讨论 |
| 6.4.1 不同润滑工况下氧化锆陶瓷的摩擦学性能 |
| 6.4.2 纳米流体微量润滑磨削氧化锆陶瓷的摩擦学性能 |
| 6.4.3 纳米流体微量润滑抗摩减磨机制 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的成果及奖励 |
| 致谢 |
（10）医用纳米粒子射流喷雾式冷却生物骨微磨削热力学作用机理与温度场动态模型（论文提纲范文）
| 注释表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 骨材料结构及生物力学特性 |
| 1.3 骨微磨削手术的瓶颈问题 |
| 1.4 纳米粒子射流喷雾式冷却方法的提出 |
| 1.5 生物骨材料去除过程热力损伤国内外研究现状 |
| 1.5.1 生物骨材料裂纹损伤国内外相关研究 |
| 1.5.2 生物骨材料磨削热损伤国内外相关研究 |
| 1.6 课题构想 |
| 1.7 研究总体思路 |
| 1.8 课题来源 |
| 1.9 课题主要研究内容 |
| 1.10 课题研究意义 |
| 第2章 纳米粒子射流液滴粒径概率密度分布规律及对流换热机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 纳米粒子射流喷雾式冷却对流换热机理研究现状 |
| 2.2.1 磨削区纳米粒子射流换热机理研究现状 |
| 2.2.2 喷雾式冷却对流换热系数研究现状 |
| 2.3 纳米粒子射流喷雾式冷却对流换热系数数学模型 |
| 2.3.1 纳米流体雾化机理及液滴粒径概率密度分布规律 |
| 2.3.2 微磨具周围气流场对液滴分布规律的影响 |
| 2.3.3 喷雾边界理论模型 |
| 2.3.4 有效换热液滴粒径概率密度统计 |
| 2.3.5 纳米粒子射流喷雾式冷却对流换热系数模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 纳米粒子射流喷雾式冷却对流换热系数测试系统设计与实验评价 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 对流换热系数测量装置研究现状 |
| 3.2.1 管内对流换热系数瞬态测量 |
| 3.2.2 窄环隙流道强迫对流换热测量 |
| 3.2.3 内斜齿螺旋槽管内对流换热测量 |
| 3.3 纳米流体热物理特性参数表征 |
| 3.3.1 医用纳米流体的制备 |
| 3.3.2 纳米流体热物理特性参数表征 |
| 3.4 纳米粒子射流喷雾式冷却对流换热系数测量系统设计及搭建 |
| 3.4.1 实验原理 |
| 3.4.2 测量系统设计及搭建 |
| 3.4.3 实验装置测量误差 |
| 3.5 实验结果分析与讨论 |
| 3.5.1 实验结果 |
| 3.5.2 分析与讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 硬脆生物骨材料微磨削力学行为与延性域去除机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 延-脆转变机理的不同解释 |
| 4.3 压痕断裂力学模型 |
| 4.3.1 压痕过程应力场 |
| 4.3.2 压痕过程裂纹生成及扩展 |
| 4.3.3 压痕裂纹长度 |
| 4.4 划痕断裂力学模型 |
| 4.4.1 划痕过程压力场 |
| 4.4.2 划痕裂纹长度 |
| 4.5 硬脆骨材料尺寸效应及最小切屑厚度 |
| 4.5.1 尺寸效应及最小切屑厚度定义 |
| 4.5.2 应变梯度塑性理论 |
| 4.6 硬脆材料磨削行为 |
| 4.6.1 塑性金属材料磨削行为 |
| 4.6.2 硬脆材料磨削行为 |
| 4.6.3 硬脆材料去除方式 |
| 4.6.4 材料去除方式对产热量的影响 |
| 4.7 纳米粒子射流冷却润滑骨微磨削尺寸效应下的最小切屑厚度数学模型 |
| 4.8 纳米粒子射流冷却润滑硬脆骨延-脆转变临界未变形切屑厚度数学模型 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 纳米粒子射流喷雾式冷却生物骨微磨削延性域去除未变形切屑厚度实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.4 实验方案 |
| 5.5 单颗磨粒磨削实验平台 |
| 5.6 评价参数 |
| 5.6.1 磨削力比 |
| 5.6.2 单位磨削力 |
| 5.6.3 比磨削能 |
| 5.7 实验结果分析与讨论 |
| 5.7.1 硬脆生物骨材料磨削行为判定 |
| 5.7.2 骨材料延性域去除临界未变形切屑厚度模型验证 |
| 5.7.3 纳米粒子在磨削区的抗磨减摩机制 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 纳米粒子射流喷雾式冷却生物骨微磨削温度场动态模型 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 磨削温度场的定义 |
| 6.3 磨削温度场的求解方法 |
| 6.3.1 解析法求解磨削温度场 |
| 6.3.2 有限差分法求解磨削温度场 |
| 6.4 边界条件 |
| 6.4.1 第一类边界条件 |
| 6.4.2 第二类边界条件 |
| 6.4.3 第三类边界条件 |
| 6.5 金属材料普通砂轮磨削恒定热源分布模型 |
| 6.5.1 矩形热源分布模型 |
| 6.5.2 三角形热源分布模型 |
| 6.5.3 抛物线分布热源分布模型 |
| 6.5.4 综合热源分布模型 |
| 6.6 硬脆生物骨材料延性域去除动态热流密度模型 |
| 6.6.1 球形磨头有效切削磨粒数统计 |
| 6.6.2 骨材料塑性剪切去除消耗的能量 |
| 6.6.3 骨材料粉末去除消耗的能量 |
| 6.6.4 硬脆生物骨延性域去除动态热流密度模型 |
| 6.7 磨削区热分配系数模型 |
| 6.7.1 磨粒点额热分配系数模型 |
| 6.7.2 砂轮热分配系数模型 |
| 6.7.3 磨粒/磨削液复合体热分配系数模型 |
| 6.7.4 砂轮/工件系统热分配系数模型 |
| 6.7.5 考虑磨削区对流换热的热分配系数模型 |
| 6.8 生物骨干磨削热损伤域 |
| 6.9 本章小结 |
| 第7章 纳米粒子射流喷雾式冷却生物骨微磨削温度场实验验证 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 纳米粒子射流喷雾冷却骨微磨削实验平台 |
| 7.3 骨微磨削未变形切屑厚度 |
| 7.4 纳米粒子射流喷雾式生物骨微磨削温度场动态模型实验验证 |
| 7.5 纳米粒子射流喷雾式生物骨微磨削温度场动态特性分析 |
| 7.6 纳米粒子粒径对骨微磨削温度的影响规律 |
| 7.6.1 实验方案 |
| 7.6.2 实验结果 |
| 7.7 纳米粒子浓度对骨微磨削温度的影响规律 |
| 7.7.1 实验方法 |
| 7.7.2 实验结果 |
| 7.8 实验结果分析与讨论 |
| 7.9 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间论文发表及科研情况 |
| 致谢 |
四、延性域切削硬脆材料的研究（论文参考文献）
- [1]硬脆材料切削加工碎裂损伤研究进展[J]. 王龙,汪刘应,刘顾,唐修检,葛超群,王友才,油银峰. 工具技术, 2021
- [2]硬脆材料磨削加工机理研究进展[J]. 王龙,汪刘应,唐修检,袁晓静,王友才,油银峰. 制造技术与机床, 2021(10)
- [3]磨削加工硬脆材料的延性域研究进展[J]. 李征,刘飞,文振华. 机床与液压, 2021(09)
- [4]多晶镁铝尖晶石超精密切削机理与工艺研究[D]. 石卓奇. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [5]基于SPH法的光学石英玻璃亚表面损伤研究[D]. 翟锐峰. 大连理工大学, 2020
- [6]磨削加工对氧化物陶瓷表面质量与强度的影响研究[D]. 梁静静. 江苏大学, 2020(02)
- [7]硬脆材料超声辅助磨削技术研究现状及展望[J]. 丁凯,李奇林,苏宏华,陈玉荣. 金刚石与磨料磨具工程, 2020(01)
- [8]激光反射镜单晶硅基板的超精密磨削工艺研究[D]. 王紫光. 大连理工大学, 2019
- [9]纳米流体微量润滑磨削牙科氧化锆裂纹扩展力学行为及摩擦学性能评价[D]. 武文涛. 青岛理工大学, 2019(02)
- [10]医用纳米粒子射流喷雾式冷却生物骨微磨削热力学作用机理与温度场动态模型[D]. 杨敏. 青岛理工大学, 2019(12)