线性改变切削深度对单晶铜纳米切削的影响

针对单晶铜纳米切削,利用分数阶微积分理论,建立了切削力主趋势分量对切削深度的依赖模型,以描述非线性的尺寸效应。利用近似熵测度,研究了在不同切削阶段中切削力高频扰动的复杂性。研究表明,在切入阶段,切削力经历了由负值到较大正值的突变,工件材料出现弹性失稳以及初期的弹塑性转变;在切削阶段,切削力的主趋势分量呈现明显的低频峰谷现象和非线性的尺寸效应。通过观测工件材料内部的位错形核及位错运动,详细地解释了切削力在线性改变切削深度条件下呈现这种演变特征的根本原因。     

金属单晶材料精密切削时切削力的研究

分析了金属单晶材料的力学特性，从理论上推算出精密切削金属单晶材料时切削力随金属单晶的晶面、晶向的变化规律，并通过切削实验得到验证。     

多刀具纳米切削铜过程研究

运用分子动力学模拟技术建立多刀具纳米切削铜模型,工件原子间相互作用力采用eam势计算,工件与刀具原子间相互作用力采用morse势计算,刀具原子间相互作用力采用tersoff势计算.通过分析切削过程中瞬间原子图像、切削力、能量、温度,发现多刀具纳米切削过程并不等同于单把刀具多次走刀,刀具之间相互干涉会影响切削力的变化.结果显示多刀具与单把刀具切削比较,切削力在一定程度内会变小,工件的温度相对较高,最终会影响切削效果.     

单晶硅和单晶铝纳米切削过程比较

采用分子动力学模拟方法进行了单晶硅和单晶铝纳米切削过程的比较研究，硅原子间相互作用力采用Tersoff势计算，铝原子间和工件与刀具原子间相互作用力采用Morse势计算．通过对切削过程中切屑和加工表面、能量和切削力的分析，发现硅发生非晶态相应变换和切屑体积改变，但没有位错和弹性恢复产生；而铝发生的现象却与硅相反。     

金属切削方程的物理推导

利用金属位错理论推导出切削应变率、切削力、切削热变化率以及新的切削方程式,其结论与金属切削实验结果有良好的一致性.     

工业铜单晶线材浸蚀蚀坑的研究

对工业铜单晶线材用不同浸蚀剂,浸蚀时间,材料晶体取向等方面进行了浸蚀试验.结果表明,在氯化铁盐酸溶液中仅当配比为20 g(FeCl3)∶5 ml(HCl)∶100 ml(H2O)时会有蚀坑产生;蚀坑密度(EPD)随试样浸蚀时间和试样的变形量的增加而增大,当达到一定程度时会趋于饱和;铜单晶线材中(111)面EDP值高于(100)面;经过扫描电镜观察,判定该蚀坑为位错蚀坑.铜单晶线材中位错蚀坑密度与材料浸蚀时间,变形量以及晶体学取向有关.     

单晶铜线材品粒演化过程的元胞自动机法模拟

对单晶连铸生产单晶铜线材的生产过程中晶粒演化过程进行模拟.可跟踪显示晶体转变过程,定量预测晶粒形貌和晶粒度,得到工艺参数之间的合理匹配,进而通过改变工艺参数,获得理想的显微组织.通过分析单晶连铸的生产工艺过程建立数学物理模型,使用CA法模拟出了单晶铜组织演变过程和各个工艺因素对演变结果的影响.并将模拟结果与实验结果进行了比较分析.模拟结果显示:各个晶粒在生长时由于不同晶面上的择优生长,最后形成取向为<100>的单晶组织;连铸速度对固液界面的形状、位置和晶粒淘汰过程的影响较大,其他条件对演变影响不显著.     

单晶铜弯曲裂纹萌生和扩展的分子动力学模拟

为了在微观尺度上研究单晶铜的弯曲裂纹萌生和扩展机理，建立了单晶铜弯曲变形的分子动力学模型，应用速度标定法控制温度，采用Morse势进行了单晶铜的弯曲变形分子动力学模拟。研究表明：应变能的不断积累使晶体内部产生空位，材料的裂纹萌生于空位，空位的合并形成纳米级裂纹，后续微观裂纹的扩展类似于宏观裂纹；裂纹缺陷促进了裂纹的萌生和扩展。     

基于ABAQUS的钛合金稳态切削模拟

本文基于ABAQUS软件的Johnson-Cook材料模型以及ALE网格划分技术对钛合金稳态切削加工过程进行了有限元模拟,并研究了钛合金的切屑成型过程、切削层的塑形应变以及工件温度的分布,从切屑形状上看,模拟结果与试验结果基本吻合。在此基础上分析了不同切削前角、切削深度和切削速度等参数对切削力的影响,发现在一定范围内适当增大切削前角或减小切削深度有利于切削的进行,此外切削速度的变化在一定范围内对切削力影响较小。     

单晶铜的包申格效应

单晶铜在实际应用时需经过多次塑性变形,将导致包申格效应的产生,对其后续工艺和产品质量产生影响.对单晶铜在先压缩后拉伸时出现的包申格效应进行了研究,并与多晶铜进行了对比.实验结果表明:单晶铜和多晶铜在正反向加载时均出现包申格效应,在预应变相同的条件下,单晶铜的包申格效应不如多晶铜的显著.单晶铜的包申格效应随预压缩量的增加先增大后减小,在预压缩量为0.156%附近该效应最为显著.多晶铜的包申格效应在预压缩量小于0.2%时变化不明显,大于0.2%时随预压缩量的增加而增加.单晶铜中出现包申格效应的根本原因是反向加载时短程应力的释放,多晶铜中由于存在晶界引起的长程应力,在反向加载时该应力和短程应力同时释放,从而体现出更为显著的包申格效应.     

MD simulation of nanometric cutting of copper with and without water lubrication

Three-dimensional molecular dynamics(MD)simulation was carried out to understand the mechanism of water lubrication in nanometric cutting.The water-lubricated cutting was compared with the dry cutting process in terms of lattice deformation,cutting force,heat and pressure distribution,and machined surface integrity.It was found that water molecules effectively reduce the friction between the tool and workpiece,the heat in the cutting zone and the pressure being generated on the tool surface,thus leading to prolonged tool life.Water molecules also enlarged the pressure-affected area,which decreased the roughness of the machined surface.     

单晶硅和单晶铝纳米切削过程比较

采用分子动力学模拟方法进行了单晶硅和单晶铝纳米切削过程的比较研究．硅原子间相互作用力采用Tersoff势计算，铝原子间和工件与刀具原子间相互作用力采用Morse势计算．通过对切削过程中切屑和加工表面、能量和切削力的分析，发现硅发生非晶态相位变换和切屑体积改变，但没有位错和弹性恢复产生；而铝发生的现象却与硅相反．     

Process parameters of manufacturing single crystal copper by heated mold continuous casting

1Introduction Withthedevelopmentofthetechnologyinelectron ics,telecommunicationsandAV,itisnecessarytotrans ferallkindsofsignalswithahighfidelity(Hi Fi)anda super definitioninordertomeettheincreasingrequire mentsoftelecommunicationsandmodernsciencetechnol …     

塑性变形对单晶铜线材导电性影响的研究

为了研究塑性变形对单晶铜线材导电性的影响，以及电阻率与塑性变形量之间的定量关系，将Φ8mm的工业单晶铜线材冷拔后，得到塑性变形量不同的试样，用四端引线法精确测量其电阻率、结果表明，单晶铜线材的电阻率随塑性变形量的增加而上升，其原因是由于单晶铜线材的微观组织畸变程度随塑性变形量的增加而加剧。     

Microstructure evolution of single crystal copper wires in cold drawing

The deformation microstructure evolution of single crystal copper wires produced by OCC method has been studied with the help of TEM, EBSD and OM. The results show that there are a small number of dendrites and twins in the undeformed single crystal copper wires. However, it is difficult to observe these dendrites in deformed single crystal copper wires. The structure evolution of deformed single crystal copper wires during drawing process can be divided into three stages. When the true strain is lower than 0.94, macroscopic subdivision of grains is not evident, and the microscopic evolution of deformed structure is that the cells are formed and elongated in drawn direction. When the true strain is between 0.94 and 1.96, macroscopic subdivision of grains takes place, and the number of microbands located on {111} and cell blocks is much more than that with the true strain lower than 0.94. When the true strain is larger than 1.96, the macroscopic subdivision of grains becomes more evident than that with the true strain between 0.94 and 1.96, and S-bands structure and lamellar boundaries will be formed. From EBSD analysis, it is found that part of 〈100〉 texture resulting from solidifying is transformed into 〈111〉 and 〈112〉 due to shear deformation, but 〈100〉 texture component is still kept in majority. When the true strain is 0.94, the misorientation angle of dislocation boundaries resulting from deformation is lower than 14°. However, when the true strain arrives at 1.96, the misorientation angle of some boundaries will be greater than 50°, and the peak of misorientation angle distribution produced by texture evolution is located in the range between 25° and 30°. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50471098 and 59971033), the Natural Science Foundation of Shaanxi Province, China (Grant No. 2003E101), and the Teaching and Research Award Program for Outstanding Young Teachers in Higher Education Institution of MOE, China     

单晶连铸小直径铜线材的静拉伸力学性能研究

采用单晶连铸技术生产的单晶铜线材不仅具有优美的外观和内部质量，也具有非常优异的塑性加工性能．单晶铜线材在实际应用时，一般需要进行数次冷拔变形，因此，研究其力学性能，对单晶线材获得广泛应用具有实际意义．采用自制的单晶连铸设备，制备出直径为2．6mm的单晶铜线材和多晶铜线材．对两种线材的力学性能进行测试分析，并与普通铜线材进行对比．结果表明：采用单晶连铸技术生产的铜线材的抗拉强度和屈服强度均比普通铜线材低的多，而延伸率却有大幅度提升．同种技术生产的单晶和多晶两种线材相比，单晶铜线材的塑性更为优异．对拉伸断口进行扫描发现：单晶连铸多晶铜线材和普通铜线材的断裂为典型的微孔聚集型断裂，而单晶铜线材的断裂属于滑移延伸断裂．     

单晶锗微结构的超声振动辅助微切削加工

为解决单晶锗微结构元件超精密金刚石切削加工的技术难题,提出采用超声振动辅助切削技术提高单晶锗的临界未变形切屑厚度,并推导了微结构切削中切屑厚度的理论计算公式. 进行微圆弧金刚石刀具的振动辅助微切削实验,研究临界未变形切屑厚度随振幅的变化规律,分析微槽表面加工质量和切屑形貌等. 分析4.5 μm和10.0 μm深的十字槽、矩形凸台等微结构的加工质量,针对微槽边缘的加工损伤问题,采用“切深递减”同时结合横向进给的工艺方法. 实验结果表明:微槽切削中切削深度的理论计算值存在较大的误差,应选用直接测量法;振动辅助切削的临界未变形切屑厚度随着振幅的增加而增大,最高达到了704 nm,是普通切削深度的5.2倍. 与普通切削相比,振动辅助加工可以在一定程度上降低微槽表面粗糙度. 采用振动辅助微切削技术能够在大切深条件下加工出具有较高表面质量和轮廓精度的微结构,能够有效解决微槽侧面加工损伤问题,微槽表面粗糙度R_a值低至3.09 nm.     

单晶镍基合金体刃位错的电子结构

建立了单晶镍基合金基体γ相刃位错集团模型，在紧束缚框架下用recursion方法计算位错中心区域原子的局域态密度、格位能、电荷转移、结构能及原子间键级积分，讨论了溶质原子对位错运动的影响。     

Modeling by regression for laser cutting of quartz crystal

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｉｎｃｅｉｔｓｉｎｖｅｎｔｉｏｎｉｎ 196 0 ,ｌａｓｅｒｈａｓｂｅｅｎｇａｉｎｉｎｇｗｉｄｅｒａｎｄｗｉｄｅｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔｏｍｅｔａｌｌｉｃａｎｄｎｏｎ ｍｅｔａｌｌｉｃｐａｒｔｓ ,ｓｕｃｈａｓｃｕｔｔｉｎｇ ,ｍａｃｈｉｎｉｎｇａｎｄｔｒｅａｔｉｎｇｏｆｓｕｒｆａｃｅ .Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ ,ｌａｓｅｒｂｅａｍｃｕｔｔｉｎｇｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄｉｎｉｎ ｄｕｓｔｒｙｗｏｒｌｄｗｉｄｅｌｙｄｕｅｔｏｉｔｓｍａｎｙａｄｖａｎｔａｇｅｓ ,ｓｕｃｈａｓｈｉｇ…