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题名纳米尺度下切削过程的准连续介质力学模拟
被引量：8
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作者
赵晟
江五贵
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机构
南昌航空大学材料科学与工程学院
南昌航空大学工程训练中心
昆士兰科技大学工程系统学院
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出处
《摩擦学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第6期505-511,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(10902048)
江西省自然科学基金项目(2008GZW0010)
江西省教育厅基金项目(GJJ08229)
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文摘
采用准连续介质力学方法模拟了镍单晶体刀具在单晶铜工件上的切削过程,深入分析了切削过程中的能量演化、应力场变化和原子位移情况等因素.结合切削过程中位错滑移等塑性行为和原子径向分布理论,揭示了切屑产生的机理,证实了切削过程中已加工表面和体相晶体结构的非晶态变化是切屑产生的主要原因.通过对纳米切削过程不同阶段的模拟表明:刀具的耕犁作用下剪切带的形成和扩展是切屑形成的初始阶段;变质层的产生是纳米切削的中间阶段并构成了加工表面组织;储存在变形晶格中的变形能超过一定值时,晶格被打破,形成非晶态结构是切屑形成的最终阶段.
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关键词
准连续介质方法
纳米切削
单晶铜
非晶态
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Keywords
Quasi-continuum method nano-cutting single crystal copper amorphous
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分类号
TH117.3
[机械工程—机械设计及理论]
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题名基于准连续介质理论的单晶铜纳米切削过程仿真
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作者
陈晓韦
张效栋
房丰洲
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机构
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室
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出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2013年第8期1098-1102,共5页
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基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2011CB706703)
国家自然科学重大研究计划重点项目(90923038)资助
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文摘
为了提高计算精度和扩大计算尺寸,克服分子动力学模拟方法计算效率低、模拟尺寸小、边界条件影响大等特点,本文采用多尺度准连续介质力学数值方法对单晶铜纳米切削过程进行仿真,探究单晶铜的纳米切削机理。验证了不同的刀具前角、切削厚度对切削过程中的位错、切削力和残余应力的影响。实验结果表明,当采用同一把刀具时,随着切削厚度的增加切削过程中的切削比能逐渐减小而位错深度、残余应力均相应增加。当采用同一个切削厚度,不同的刀具前角时发现,采用负前角切削过程中的切削力波动范围最大。
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关键词
准连续介质力学数值方法
分子动力学模拟
纳米切削机理
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Keywords
dislocations （crystals）
molecular dynamics
single crystals
computer simulation
copper
flowcharting
mathematical models
residual stresses
quasicontinuum numerical method
molecular dynamics
nanometric cutting mechanism
single-crystal copper
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分类号
TH117.1
[机械工程—机械设计及理论]
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题名考虑晶界效应的纳米压痕多尺度模拟
被引量：1
- 3
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作者
王华滔
倪玉山
黎军顽
张文
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机构
复旦大学力学与工程科学系
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出处
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第3期423-427,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(10576010)~~
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文摘
采用准连续介质多尺度方法,模拟铜薄膜的纳米压痕变形过程,为了研究晶界在纳米压痕中的效应,分别计算单层和双层薄膜两种情况,得到载荷—位移响应曲线。加载过程中,对薄膜内部变形比较剧烈的部分画出原子图,从微观角度分析产生剧烈变形的原因,对比两种情况下微观机理的不同。结果表明,在单层薄膜的压痕中,位错在压头左右两边的正下方-45°A处分别成核,随着加载的进行,在薄膜内部-130°A处第二次成核;在双层薄膜压痕中,位错同样在-45°A处成核,随着加载的进行向下移动,终止在晶界处,没有出现第二次成核;对比两种情况发现,晶界对薄膜的硬度影响不是很大,而对薄膜的应变能变化影响显著。
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关键词
纳米压痕
准连续介质方法
晶界
位错成核
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Keywords
Nano-indentation
Quasi-continuum method
Grain boundary
Dislocation nucleation
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分类号
TB381
[一般工业技术—材料科学与工程]
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