多晶體材料納米切削加工分子動力學仿真研究.pdf

1、納米加工技術的發(fā)展使得納機電系統(tǒng)制造成為可能。當被加工材料尺寸達到納米量級時，由于小尺寸效應、量子效應及表面效應的影響，納米加工的理論與方法和傳統(tǒng)機械加工有著本質的不同，材料的力學特性、缺陷、載荷特性和失效機理等都將發(fā)生質的變化。依據經典連續(xù)介質力學建立起的機械加工理論將不能直接應用在納米加工技術當中，必須應用近代物理學的最新成果，從原子尺度上去研究納米加工機理。目前，已有大量學者應用分子動力學方法對單晶材料的納米加工過程進行了仿真研究

2、，但在實際加工過程中，被加工工件多為多晶體材料。因此，對多晶體材料的納米加工過程的仿真研究就顯得非常重要。
　　本文以分子動力學方法為研究工具，首先使用Voronoi方法建立多晶銅和多晶硅的微觀結構模型，在此基礎上，結合單晶材料的納米切削模型，提出了基于分子動力學方法的多晶銅和多晶硅的納米切削模型。然后從微觀變形機理、切削力變化角度分別將多晶銅與單晶銅以及多晶硅和單晶硅納米切削過程進行了對比分析，探索了多晶銅和多晶硅納米切削加工的