关于非共振振动辅助划痕高体积分数SiCp/Al的材料移除机制的研究
Yuan Xi1,2, Yan Gu1,2, Jieqiong Lin1,2
1Jilin Provincial Key Laboratory of Micro-Nano and Ultra-Precision Manufacturing, School of Mechatronic Engineering, Changchun University of Technology, Yan'an Ave 2055, Changchun 130012, China.
Micromachines
|April 26, 2025
概括
这项研究表明,在非共振振动辅助划痕 (NVAS) 过程中增加碳化复合材料的振动频率,可以提高塑料材料的去除能力,降低划痕力,提高表面质量.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 基于的碳化 (SiCp/Al) 复合材料由于其硬颗粒分布而具有挑战性.
- SiCp/Al的加工质量受到颗粒体积分和去除机制的显著影响.
- 了解材料去除对于改善这些先进复合材料的表面质量至关重要.
研究的目的:
- 为了研究振动频率对材料去除机制和高体积分数SiCp/Al复合材料中的塑性变形的影响.
- 阐明非共振振动辅助划痕 (NVAS) 在提高可加工性方面的作用.
- 为了将实验观测与分子动力学 (MD) 模拟见解相关联.
主要方法:
- 在SiCp/Al复合材料上使用非共振振动辅助划痕 (NVAS) 实验.
- 采用分子动力学 (MD) 模拟来在原子层面上建模削过程.
- 多种振动频率,分析它们对材料移除和变形的影响.
主要成果:
- 与传统的除 (CS) 相比,NVAS显著扩大了塑料去除区域,并减少了除力.
- 在NVAS中增加的振动频率会导致更光滑的划痕槽和更均的位移分布.
- 模拟MD证实,更高的频率减少脱位环和HCP结构,促进塑性变形.
结论:
- 非共振振动辅助划痕是一种有效的方法,可以提高高体积分数SiCp/Al复合材料的可加工性.
- 振动频率是影响加工过程中塑料变形和去除机制的关键参数.
- 这项研究为优化难以加工材料的NVAS流程提供了基本的理解.
