碳化硅陶瓷预应力加工的离散元模拟与实验研究

采用簇单元（Cluster）方法，建立了碳化硅陶瓷材料预应力加工的离散元模型；通过离散元模拟和划痕实验，研究了预应力条件对碳化硅陶瓷材料切削时裂纹的扩展规律的影响，观察了陶瓷材料加工表面／亚表面的裂纹损伤情况．离散元模拟与实验结果均表明：当预应力大小在一定范围内，随着预应力的逐渐增大，径向裂纹的数目逐渐减少，横向裂纹有替代径向裂纹的趋势，并导致材料以较小的碎片的形式被去除；采用预应力加工能有效降低加工损伤，提高加工表面质量，并且进一步证明应用离散元法模拟硬脆材料的加工是可行的．