樹(shù)脂基復(fù)合材料加工中心基礎(chǔ)件結(jié)構(gòu)材料設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近代一百多年以來(lái)，超高精密加工技術(shù)在制造業(yè)迅猛發(fā)展的過(guò)程中得到越來(lái)越多的應(yīng)用，相應(yīng)的機(jī)械配合精度以及測(cè)量技術(shù)精度都顯著提高，精度正朝著微米、納米級(jí)別穩(wěn)步發(fā)展。傳統(tǒng)的鑄鐵材料已不能滿足越來(lái)越高的加工設(shè)備設(shè)計(jì)要求，以天然礦物石料等為骨料，樹(shù)脂粘結(jié)劑為基體的樹(shù)脂混凝土材料，具有高阻尼，高熱穩(wěn)定性等特點(diǎn)，在高精度機(jī)械加工設(shè)備領(lǐng)域已得到了一定的應(yīng)用。負(fù)熱膨脹材料（簡(jiǎn)稱NTE）是指在溫度變化情況下隨溫度的升高體積減小，其可作為填料制備可控?zé)崤蛎浵禂?shù)

2、的復(fù)合材料。其中，鎢酸鋯是一種具有各向同性屬性并且在大范圍溫度區(qū)間的負(fù)熱膨脹材料，但是具體關(guān)于鎢酸鋯的深入工業(yè)應(yīng)用的研究卻并不多。而負(fù)熱膨脹性材料對(duì)樹(shù)脂混凝土的熱穩(wěn)定性有著重要的影響，故本文提出將鎢酸鋯作為填料加入樹(shù)脂混凝土中并進(jìn)行相關(guān)研究，為提高樹(shù)脂混凝土的熱學(xué)性能提供理論依據(jù)。
　　首先，本文基于數(shù)學(xué)優(yōu)化的骨料堆積級(jí)配模型，建立了連續(xù)和非連續(xù)級(jí)配兩種理論級(jí)配模型，通過(guò)求解兩種模型并與現(xiàn)有級(jí)配模型對(duì)比，得到了高精度的骨料級(jí)配數(shù)據(jù)

3、。其次，本文基于經(jīng)典細(xì)觀力學(xué)理論以及復(fù)合模型建立了樹(shù)脂混凝土熱膨脹系數(shù)的預(yù)測(cè)計(jì)算模型，并深入研究了界面結(jié)構(gòu)對(duì)熱膨脹系數(shù)的理論計(jì)算精度的影響，通過(guò)比較得到較為準(zhǔn)確的熱膨脹系數(shù)預(yù)測(cè)模型。再次，本文根據(jù)理論級(jí)配結(jié)果，建立了不規(guī)則多邊形2D、3D骨料顆粒數(shù)學(xué)堆積模型，并運(yùn)用有限元分析軟件對(duì)樹(shù)脂混凝土性能進(jìn)行了仿真模擬，并將分析結(jié)果與傳統(tǒng)鑄鐵材料進(jìn)行對(duì)比，證明了樹(shù)脂混凝土的理論性能優(yōu)勢(shì)。最后，為了探求負(fù)熱膨脹性材料鎢酸鋯對(duì)作為填料對(duì)材料整體的性能