基于多尺度方法的单晶硅纳米切削

朱朋哲; 房丰洲

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基于多尺度方法的单晶硅纳米切削

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通过在关键区域采用分子动力学(原子)描述、在远场弹性变形区域采用有限元(连续介质力学)描述建立了单晶硅纳米切削的多尺度模型。在边界区域,分子动力学和有限元互为彼此提供边界条件从而实现分子动力学区域和有限元区域的耦合。利用多尺度模型研究了单晶硅的纳米切削过程,结果表明纳米切削中工件以推挤的方式在刀具前方形成切屑。纳米切削中工件的原子键长分布、不同配位数的原子数变化和工件MD区域的原子构型的研究表明,纳米切削中发生了4配位的金刚石立方α-Si向6配位的β-Si结构的转变,即相变是纳米切削中硅的主要变形机制。该研究实现了单晶硅纳米切削的多尺度建模,为进一步探索纳米切削的微观机理提供了一种有效手段。

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来源
《黑龙江科技大学学报》 |2012年第4期|348-353|共6页
作者
朱朋哲; 房丰洲;
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作者单位

天津大学;

精密测试技术及仪器国家重点实验室;

天津市微纳制造技术工程中心;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类特种结构材料;一般性问题;
关键词
纳米切削; 多尺度; 单晶硅; 相变;

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