先進陶瓷磨削表面損傷特征及表面功能評定方法研究.pdf

1、目前,先進陶瓷磨削表面的評價仍然沿用傳統(tǒng)的評價金屬的粗糙度指標。但是,同樣粗糙度值的金屬表面和先進陶瓷表面相差很大。這種差異性主要是由于先進陶瓷屬于硬脆材料,加工過程中容易出現(xiàn)裂紋、破碎、劃痕等損傷造成的。此外,機加工表面形貌對零件的使役性能和配合都有顯著的影響,典型的如密封、潤滑、抗疲勞性及摩擦磨損等。因此,尋找一種適合先進陶瓷表面形貌表征的方法迫在眉睫。
　　本文是探索一種新的表征方法作為傳統(tǒng)粗糙度表征的補充而進行的。主要研究

2、內(nèi)容包括:應用小波方法對先進陶瓷表面形貌的損傷特征進行提取與評價;通過對多種分形維數(shù)計算方法的對比,選擇了一種適合計算先進陶瓷磨削表面的分形維數(shù)方法,并用分形方法對先進陶瓷表面形貌從整體上進行了描述;基于分形理論對表面密封和磨損特性進行了研究;對輪廓支撐情況及頻譜特性進行了分析;最后,基于Matlab軟件完善了先進陶瓷磨削表面測量與分析系統(tǒng)。
　　通過大量的理論分析和實驗驗證,本文的主要結論如下:
　　(1)利用小波分析對表

3、面輪廓中的損傷特征進行了提取,用損傷率和損傷平均間距對損傷程度進行了定量評價。
　　(2)通過對不同的計算分形維數(shù)的方法進行對比,并結合實測三維形貌進一步驗證,發(fā)現(xiàn)變分法比較適合先進陶瓷表面分形維數(shù)的計算,并對其計算精度進行了研究,結果表明該方法是一種可靠的方法。
　　(3)基于分形理論,建立了表面磨損和表面密封的數(shù)學模型。通過對該模型的進一步研究表明,分形維數(shù)大的表面密封效果好;最佳分形維數(shù)對應的表面最耐磨損。