壓敏陶瓷材料壓制過程的離散元模擬和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、壓敏陶瓷材料作為一種應(yīng)用廣泛的功能陶瓷,在人們的日常生活中起著非常重要的作用。壓敏陶瓷材料性能的優(yōu)劣不僅受材料本身的影響,而且受成型工藝條件的影響,由于成型工藝條件變化因素較多,采用實(shí)驗(yàn)的方法來進(jìn)行工藝優(yōu)化研究需要消耗大量的資源。本文提出使用數(shù)值模擬的辦法來進(jìn)行壓敏陶瓷材料成型的研究,進(jìn)行了不同工藝條件下壓敏陶瓷粉體材料成型過程的離散元模擬以及實(shí)驗(yàn)研究,討論了成型工藝對(duì)成型后坯體力學(xué)性能的影響因素,為成型實(shí)驗(yàn)提供一定的理論依據(jù)。

2、　　本文各章節(jié)的主要研究工作如下:
　　第一章總結(jié)了壓敏陶瓷材料的特點(diǎn)及應(yīng)用,闡述了陶瓷成型技術(shù)以及機(jī)理。通過文獻(xiàn)調(diào)研,討論了國(guó)內(nèi)外關(guān)于陶瓷粉體材料成型工藝研究現(xiàn)狀,以及使用模擬的方法進(jìn)行成型的研究現(xiàn)狀。提出使用離散元法來進(jìn)行粉體材料成型的研究的優(yōu)點(diǎn),以及本文的研究意義;
　　第二章介紹了離散元法的發(fā)展及相關(guān)理論,選擇了適合于陶瓷粉體材料成型研究的離散元模型。介紹了基于離散元法的PFC軟件相關(guān)理論,以及它的計(jì)算方法和假設(shè);<

3、br>　　第三章引入相似性原理,建立起基于相似性原理的離散元模型,得到模型與原型之間參數(shù)的比值關(guān)系。對(duì)所建立的離散元模型進(jìn)行參數(shù)的校核,詳細(xì)的介紹了校核的方法和過程,最后得到ZnO和Bi2O3微觀參數(shù);
　　第四章研究了不同的壓制環(huán)境、壓制方式以及不同尺寸模具情況下,壓敏陶瓷材料成型的離散元模擬與實(shí)驗(yàn)研究。探討了重力對(duì)成型后坯體的力學(xué)性能的影響,從機(jī)理上分析重力與微重力環(huán)境中成型坯體力學(xué)性能不同的因素,同時(shí)結(jié)合重力環(huán)境中的成型實(shí)驗(yàn)