国家自然科学基金(50675063)
- 作品数：11 被引量：106H指数：6
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- 平面磨削接触长度的实验研究被引量：3
- 2009年
- 采用临界接触状态技术、热电偶技术和三向压电晶体测力仪分别在线测量了不同磨削工况下砂轮-工件的接触长度、磨削温度和磨削力.实验结果表明,实际接触长度远大于几何接触长度,且两者之比与磨削工况密切相关.讨论了磨削参数、砂轮、工件材料、磨削方式、磨削温度和磨削力等因素对接触长度的影响,分析了各自对接触长度的影响机理.随着磨削温度升高、磨削力增大,导致工件和砂轮的变形增大,进一步导致接触长度增大.
- 周志雄周德旺毛聪杨军
- 平面磨削温度场三维数值仿真的研究被引量：26
- 2009年
- 考虑工件材料物理性能与温度的非线性关系,假定进入工件的热流密度呈抛物线分布,采用圆弧热源模型对一些典型的磨削工况进行三维有限元仿真,研究平面磨削时工件表面因热载荷而引起的温度变化。将计算结果与实验值进行比较,发现有限元仿真值与实验测量值相当接近。根据仿真获得的温度场分布结果,结合工件材料金相组织转变的临界温度,可以预测工件的热影响程度。
- 毛聪周志雄周德旺杨军
- 关键词：磨削温度有限元仿真
- 淬硬轴承钢平面磨削变质层的特性被引量：6
- 2010年
- 采用扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)、维氏硬度仪和X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)分别观测了不同磨削条件下淬硬轴承钢GCr15磨削表层的微观组织、显微硬度和残余应力,对淬硬轴承钢磨削变质层进行了系统的实验研究.研究发现,磨削表层由表及里依次是白层、暗层和基体组织,暗层与白层的厚度之比在1.6～3.2之间变动.白层由致密的细晶马氏体、碳化物和残余奥氏体组成,而暗层由不同的回火组织构成,白层主要是磨削热和材料的强烈塑性变形共同作用的结果.白层硬度最大值达到983 HV,比基体组织高,而暗层硬度值仅为512 HV,较基体组织低.白层表面存在大小为612.24 MPa的残余拉应力,且随着白层的增厚而增大,而暗层则呈现出残余压应力.当白层较厚时,白层内会出现微裂纹,其中以贯穿白层的中位裂纹以及白层外侧和白层/暗层过渡区的横向裂纹居多.
- 毛聪黄向明李岳林周志雄
- 关键词：淬硬轴承钢变质层微观结构
- 退火轴承钢磨削白层的形成机理研究被引量：2
- 2010年
- 采用热电偶技术和三向压电晶体测力仪,分别在线测量了退火轴承钢GCr15在不同磨削条件下接触区的温度和磨削力,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对磨削表面白层组织形态、残余奥氏体、组织亚晶粒以及微观应变进行了分析,并通过有限元软件分析砂轮磨粒对工件表面的接触应力和应变,探讨了退火钢磨削白层的形成机理。结果表明:退火钢白层组织中存在超细粒隐晶马氏体和少量残余奥氏体等组织。磨削白层是相变的产物,但可在低于材料名义相变温度Ac1的条件下产生。白层的形成条件是磨削过程快速升温和快速冷却以及磨削力引起材料的强烈塑性变形和高接触应力,塑性变形和接触应力能降低材料相变温度和细化晶粒。
- 黄向明周志雄杨军汤爱民
- 关键词：磨削温度塑性变形接触应力相变
- 平面磨削温度及其对表面质量影响的实验研究被引量：36
- 2008年
- 采用热电偶和三向测力仪分别测量了不同磨削条件下接触区的温度和力,并使用电子扫描显微镜和表面轮廓仪对已磨表面形貌和粗糙度进行了观测。实验表明,磨削参数对磨削温度有很大影响,同时磨削温度和实际接触长度相互影响。从切屑的形成机理和变形状态的角度出发,分析了顺磨时磨削温度高于逆磨时磨削温度的原因。讨论了磨削温度同已磨表面形貌及粗糙度之间的关系,结果发现,当磨削温度不足以使已磨表面出现明显烧伤时,磨削温度对表面粗糙度值的影响不大。
- 周志雄毛聪周德旺任莹晖
- 关键词：磨削温度
- 平面磨削温度场三维有限元仿真及其实验研究被引量：11
- 2008年
- 在考虑工件材料物理性能与温度的非线性关系情况下,采用三角形热源模型对一些典型的磨削工况进行了三维有限元仿真,获得了工件的温度分布。采用热电偶法测量了磨削温度,发现有限元仿真值与实验测量值相当吻合,仿真结果能够真实地反映工件的热状况。
- 周德旺周志雄毛聪刘金
- 关键词：磨削温度场有限元仿真
- 淬硬轴承钢GCr15磨削白层结构特性的实验研究被引量：6
- 2009年
- 通过对淬硬轴承钢GCr15进行磨削加工,系统研究了磨削白层的结构特性。实验研究表明,磨削表面由白层和暗层组成,而磨削白层由晶粒很细小的隐晶马氏体、少量残余奥氏体和碳化物组成。白层硬度较高而暗层出现软化,高硬度白层是由于隐晶马氏体中高密度位错和超细晶粒相互作用而引起的强化。暗层硬度变化是由于磨削温度梯度导致不同的回火状态而引起的。磨削白层厚度随磨削深度增大而增大,其表面残余应力表现为拉应力,并随磨削深度的增大而增大。磨削白层的形成主要是磨削热和材料的塑性变形两种因素共同作用的结果。
- 黄向明周志雄杨军夏启龙
- 关键词：白层微观结构残余拉应力
- 平面磨削热源模型的仿真与比较研究被引量：13
- 2010年
- 磨削温度场很难通过解析法求解,因此,利用有限元法对磨削温度场进行数值仿真已成为一种重要的方法。在平面磨削温度的仿真研究中,主要采用三角形热源模型进行分析。介绍一种新的平面磨削热源模型(抛物线热源模型),用离散方法研究了两种热源模型,并利用两种热源模型分别对平面磨削温度进行了有限元仿真。通过对淬硬轴承钢GC r15磨削试验,采用热电偶测量了一定磨削条件下接触区的温度。仿真结果与试验对比分析表明:抛物线热源模型比三角形模型热源模型仿真结果更符合实际磨削温度。
- 夏启龙周志雄黄向明杨钦文
- 关键词：热源模型有限元仿真
- 平面磨削温度场三维数值模拟及其试验研究被引量：7
- 2009年
- 在考虑工件材料物理性能与温度的非线性关系情况下,采用三角形热源模型对一些典型的磨削工况进行了三维有限元仿真,获得了工件的温度分布。分析了热源模型、磨削液和工件材料的变物性等因素对磨削温度场的影响,得出了一些重要结论。利用热电偶法测量了磨削温度,发现有限元仿真值与实验测量值相当吻合;采用表面粗糙度仪探测了工件轮廓,验证了湿磨时磨削温度沿工件宽度方向的变化规律。
- 毛聪周志雄周德旺夏启龙
- 关键词：磨削温度场数值模拟热源模型磨削液
- 磨削表面白层厚度影响因素的实验研究被引量：2
- 2008年
- 通过淬硬轴承钢GCrl5的磨削实验,研究了砂轮速度、工件速度、磨削深度以及冷却方式等磨削参数对白层厚度的影响规律。实验表明:白层是由磨削过程中工件快速升温和快速冷却以及强烈的塑性变形引起的,白层厚度的变化是磨削加工过程中各种参数共同作用的结果,而其中磨削深度是主要原因,其次是砂轮速度和工件速度;白层厚度随砂轮速度和磨削深度的增大而增大;低的砂轮速度和磨削深度以及良好的冷却条件能有效抑制白层的产生。根据实验统计结果提出了预测磨削白层厚度的经验公式。
- 黄向明周志雄夏启龙杨军
- 关键词：白层经验公式
