| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-22页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第14-15页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第14页 |
| 1.1.2 研究意义及目的 | 第14-15页 |
| 1.2 磨削强化技术的研究现状 | 第15-19页 |
| 1.2.1 磨削强化机理研究 | 第15-16页 |
| 1.2.2 磨削工艺参数对强化层影响 | 第16-17页 |
| 1.2.3 磨削强化层预测研究 | 第17页 |
| 1.2.4 预加热磨削强化工艺研究 | 第17-19页 |
| 1.3 磨削残余应力研究现状 | 第19-20页 |
| 1.4 课题来源 | 第20页 |
| 1.5 本文主要研究内容 | 第20-22页 |
| 第2章 磨削强化实验研究 | 第22-34页 |
| 2.1 实验材料处理及性能数据 | 第22-24页 |
| 2.1.1 工件的退火处理 | 第22页 |
| 2.1.2 材料性能随温度变化 | 第22-24页 |
| 2.2 预加热磨削强化实验系统 | 第24-27页 |
| 2.2.1 磨床的参数 | 第25页 |
| 2.2.2 砂轮的参数 | 第25-26页 |
| 2.2.3 磨削力的测量 | 第26页 |
| 2.2.4 预加热温度的测量 | 第26-27页 |
| 2.3 工件热变形研究 | 第27-29页 |
| 2.3.1 工件热变形理论计算 | 第27页 |
| 2.3.2 工件热变形实际测量 | 第27-29页 |
| 2.4 磨削工艺实验方案 | 第29页 |
| 2.5 磨削加工后工件表面质量测试 | 第29-33页 |
| 2.5.1 磨削强化层厚度测量 | 第29-30页 |
| 2.5.2 磨削强化层硬度测量 | 第30页 |
| 2.5.3 磨削残余应力测量 | 第30-33页 |
| 2.6 本章小结 | 第33-34页 |
| 第3章 磨削强化过程磨削力研究 | 第34-40页 |
| 3.1 磨削力经验公式的确定 | 第34-37页 |
| 3.1.1 磨削工艺参数的确定 | 第34-35页 |
| 3.1.2 磨削力的选取 | 第35页 |
| 3.1.3 预加热磨削强化经验公式 | 第35-37页 |
| 3.2 磨削强化过程中实际磨削力研究 | 第37-39页 |
| 3.2.1 磨削过程理论分析 | 第37-38页 |
| 3.2.2 磨削力的变化 | 第38-39页 |
| 3.3 本章小结 | 第39-40页 |
| 第4章 基于分段变磨削力的磨削强化层仿真研究 | 第40-55页 |
| 4.1 磨削强化实验及磨削力处理 | 第40-42页 |
| 4.1.1 实验条件及参数 | 第40页 |
| 4.1.2 磨削力的数据处理及离散 | 第40-42页 |
| 4.2 磨削强化层深度预测仿真研究 | 第42-46页 |
| 4.2.1 传热学理论 | 第42页 |
| 4.2.2 初始条件及边界条件 | 第42-43页 |
| 4.2.3 前处理 | 第43-44页 |
| 4.2.4 变载荷分段施加法 | 第44-45页 |
| 4.2.5 磨削强化层判定 | 第45-46页 |
| 4.3 仿真结果与实验验证 | 第46-48页 |
| 4.3.1 分段变力法温度场仿真结果 | 第46-47页 |
| 4.3.2 结果对比分析 | 第47-48页 |
| 4.4 预加热分段变磨削力磨削强化层仿真研究 | 第48-50页 |
| 4.4.1 预加热条件下磨削力的变化规律 | 第48页 |
| 4.4.2 预加热磨削强化层深度预测仿真 | 第48-49页 |
| 4.4.3 仿真结果与实验验证 | 第49-50页 |
| 4.5 磨削深度和预加热温度对强化层的影响 | 第50-54页 |
| 4.5.1 磨削深度对强化层的影响 | 第51-52页 |
| 4.5.2 预加热温度对强化层的影响 | 第52-54页 |
| 4.6 本章小结 | 第54-55页 |
| 第5章 力-热-相变耦合残余应力仿真研究 | 第55-73页 |
| 5.1 预加热磨削强化残余应力产生机理 | 第55-57页 |
| 5.1.1 机械应力 | 第55页 |
| 5.1.2 热应力 | 第55-56页 |
| 5.1.3 相变应力 | 第56-57页 |
| 5.1.4 其他因素对残余应力的影响 | 第57页 |
| 5.2 残余应力分析基本理论 | 第57-61页 |
| 5.2.1 耦合场分析的定义及类型 | 第57-58页 |
| 5.2.2 残余应力计算的基本假设 | 第58页 |
| 5.2.3 热弹塑性有限元法 | 第58-60页 |
| 5.2.4 线性膨胀系数的确定 | 第60-61页 |
| 5.3 力-热耦合残余应力仿真 | 第61-65页 |
| 5.3.1 前处理和加载过程 | 第61-62页 |
| 5.3.2 室温力-热耦合磨削强化残余应力仿真 | 第62-64页 |
| 5.3.3 预加热力-热耦合磨削强化残余应力仿真 | 第64-65页 |
| 5.4 力-热-相变耦合残余应力仿真 | 第65-67页 |
| 5.4.1 前处理 | 第66页 |
| 5.4.2 强化层单元选定与指示变量的应用 | 第66-67页 |
| 5.4.3 后处理 | 第67页 |
| 5.5 力-热-相变耦合残余应力仿真结果与实验结果对比分析 | 第67-70页 |
| 5.5.1 室温力-热-相变耦合磨削强化残余应力仿真与实验结果 | 第68-69页 |
| 5.5.2 预加热力-热-相变磨削强化残余应力仿真与实验结果 | 第69-70页 |
| 5.6 磨削深度和预加热温度对残余应力的影响 | 第70-71页 |
| 5.6.1 磨削深度对残余应力的影响 | 第70-71页 |
| 5.6.2 预加热温度对残余应力的影响 | 第71页 |
| 5.7 本章小结 | 第71-73页 |
| 结论与展望 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-80页 |
| 致谢 | 第80-81页 |
| 附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录) | 第81页 |
