本项目是在先进陶瓷磨削表面力学损伤评价研究的基础上,开展先进陶瓷磨削加工损伤可控技术的研究工作,研究过程以先进陶瓷材料为主要研究对象,以其加工损伤可控磨削技术为研究主线,贯穿先进陶瓷材料磨削机理、表面力学损伤机理、表面检测与识别、磨削过程动态检测和识别、软件开发等一系列相关研究,通过系统的理论与实验研究,建立一套完整的陶瓷磨削表面力学损伤的评价体系;定量描述陶瓷磨削加工"材料表面特性-磨削加工工艺-加工表面损伤"的关系,探讨新的实现先进陶瓷表面力学损伤可控的磨削加工技术。实现先进陶瓷材料磨削加工工艺的优化与材料使用性能的统一。陶瓷材料在国防、航空航天、电器电子、石油化工、汽车以及制造领域具有广泛的应用前景,是当今国际上备受重视的前沿研究方向。开展本项研究,将在理论上建立新的陶瓷材料磨削表面力学损伤评价体系及其可控磨削加工技术研究方法,并积极推动我国先进陶瓷材料加工理论与加工技术
本研究以压痕断裂力学、损伤力学为理论基础、采用表面损伤检测与识别技术、磨削力动态检测与建模方法,建立了陶瓷磨削表面/亚表面裂纹损伤模型,模型反映了陶瓷磨削加工"材料特性-磨削加工工艺-加工表面损伤"的相关性,并在此基础上进行了系统的磨削实验与验证;借助表面分析技术,针对陶瓷材料磨削加工表面特性,包括表面粗糙度、表面三维形貌、表面微观不平度、表面/亚表面裂纹等磨削表面特征进行评估,结果表明小波分析方法对陶瓷材料磨削表面状况的评价效度显著;开发一套陶瓷磨削表面加工损伤的图象检测与评价系统,提出损伤评价指标集;借助X射线衍射仪与有限元动态仿真技术建立陶瓷工表面的残余应力预测模型;建立了相应的数据库,开发了工程陶瓷磨削加工仿真平台软件系统。