本文關鍵詞：納米壓痕及超精密切削過程的分子動力學模擬

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【摘要】：超精密切削是一種先進的加工技術,所涉及的力學過程處于原子尺度,離散性是其主要特征�；�于連續(xù)介質力學構建的現(xiàn)象學模型不適合這一加工過程的描述。分子動力學是用于求解這一納米尺度力學過程的有效手段之一。本文采用大規(guī)模分子動力學模擬軟件LAMMPS對納米壓痕實驗及納米切削過程進行了深入而詳實的數(shù)值模擬研究,主要結果如下:(1)研究了納米單晶銅在不同晶體方位下的壓痕產(chǎn)生過程,提出了一個可行的、計算效率高的接觸面積算法,獲得了納米壓痕過程中的硬度同下壓深度的定量關系,揭示該過程的尺度效應,觀察到了不同晶體方位下位錯的演化過程,如位錯的形核、增殖、湮滅等。(2)計算分析了納米多晶體的壓痕實驗過程,計算結果呈現(xiàn)出顯著的反常Hall-Petch效應;同時研究了不同壓頭形狀對壓痕實驗中的納米硬度的影響。(3)模擬分析了不同晶體方位下納米切削過程;揭示了切削力同晶體方位的內(nèi)在聯(lián)系,定義了切削硬度,利用(1)中提出的面積求解算法,計算切削硬度,結果顯示出其同晶體方位的密切相關性;同時探討了不同切削深度對切削力及切削硬度的影響。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG506

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本文編號：1207572