纖維增韌增強人造石精密工具機床身關鍵技術及機理研究

《纖維增韌增強人造石精密工具機床身關鍵技術及機理研究》是依託山東大學，由張建華擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：纖維增韌增強人造石精密工具機床身關鍵技術及機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張建華
• 依託單位：山東大學

中文摘要

研究開發纖維增韌增強人造石複合材料，對其纖維增韌和增強機理、阻尼減振特性、複合材料床身設計和製造的關鍵技術進行系統深入的研究。系統研究纖維增韌增強人造石複合材料的微觀界面作用機理及巨觀特性表征；探索纖維的最佳表面處理技術；最佳化骨料級配，並對骨料進行表面預處理；最佳化纖維增韌增強人造石的製備工藝和技術參數；研究纖維增韌增強人造石複合材料精密工具機床身的阻尼特性及綜合力學性能，對其溫度-振頻效應、阻尼減振結構參數的關聯特性，以及結構截面形式對結構損耗因子的影響進行系統分析；探索精密工具機床身的複合材料梯度功能分布設計和製造技術；解決纖維增韌增強人造石複合材料精密工具機床身的結構設計、模具設計和預埋件處理等關鍵問題，建立完整的設計和工藝體系，為相關先進制造技術和裝備的發展奠定基礎。

結題摘要

加工過程中產生的振動是影響精密與超精密加工精度與加工表面質量的重要因素，人造石材料具有阻尼減振性好等優點，用其製造工具機床身可以有效降低加工過程中的振動對加工精度及加工表面質量的影響，但人造石材料力學性能較低，耐熱膨脹性能較差等缺點在一定程度上影響其大量推廣套用。最佳化材料製備工藝，研究骨料類型、骨料級配、骨料最大粒徑與樹脂含量對人造石材料力學性能的影響，並基於最佳骨料類型、骨料級配、骨料最大粒徑與樹脂含量添加玻璃纖維、碳纖維、鋼纖維以及鉬纖維增強人造石材料，採用不同的表面處理工藝以及不同形狀的異形纖維，提高纖維與樹脂之間的界面結合強度，增強人造石材料。基於人造石材料力學性能與阻尼性能，在保證人造石材料力學性能的同時，結合單因素試驗獲得材料組分、骨料級配、纖維參量等因素對人造石材料阻尼性能的影響。基於彈塑性力學研究碳纖維增強人造石材料中的骨料-樹脂、纖維-樹脂界面上裂紋的產生與擴展規律；研究得到組分變化對碳纖維增強人造石材料熱膨脹性能的影響規律，為研究耐熱膨脹人造石材料奠定基礎。仿真分析並最佳化設計了人造石材料精密車削加工工具機床身。