吉林省科技发展计划基金(20110307)
- 作品数：3 被引量：10H指数：2
- 相关作者：赵宏伟黄虎张霖马智超马志超更多>>
- 相关机构：吉林大学更多>>
- 发文基金：吉林省科技发展计划基金国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：一般工业技术机械工程金属学及工艺更多>>
- 压电驱动型微纳米压痕测试装置的设计与试验研究被引量：3
- 2013年
- 集成压电叠堆和柔性铰链设计一种微纳米压痕测试装置,分析测试装置的原理、组成和工作过程。该装置在压入方向上可实现0.05～30μm范围内线性位移输出,在无隔振和未做恒温处理的试验环境,位移传感器示数波动小于10 nm。提出一种新的机架柔度测试方法,利用该方法得到测试装置的机架柔度值为4.8 nm/mN。熔融石英材料压痕试验结果验证测试装置和机架柔度获取方法的可行性。对测试装置进行校准,利用校准后的测试装置对单晶硅片(100)晶面进行压痕试验,对应于最大压入载荷49.60 mN,当压入载荷卸载至18 mN时压痕曲线出现典型的pop-out现象,说明测试装置对于材料结构的细微变化具有较高的分析能力。根据Oliver-Pharr相关理论,计算得到单晶硅片(100)晶面在最大压入载荷为49.60 mN时的硬度为16.29 GPa,弹性模量为181.63 GPa。
- 黄虎赵宏伟史成利杨兆军万顺光耿春阳米杰
- 关键词：压电驱动闭环控制单晶硅
- 纳米切削单晶铜的准连续介质法模拟被引量：1
- 2013年
- 采用准连续介质多尺度方法模拟了单晶铜的纳米切削过程。分别采用原子位置图和应力分布图对纳米切削过程中局部变形进行描述,得出了模型的切削力-切削距离的响应曲线。从微观角度分析了单晶铜纳米切削过程中材料变形、材料去除机理及内部损伤情况。根据模拟结果,对切削过程中位错形核、演化过程、湮灭消失、切屑及加工表面的形成过程进行了深入的分析。从位错演化的角度解释了切削力与应变能曲线的峰谷变化。提出了纳米切削过程中材料受到刀具的挤压作用而导致位错形核。得出了在纳米切削过程中塑性材料的去除是基于位错运动演化的结论。
- 赵宏伟郭文朝张霖王晓军
- 关键词：单晶铜切削力应变能
- 单层石墨烯薄膜材料纳米压痕过程的分子动力学解析被引量：6
- 2013年
- 在原子尺度上分析了单层石墨烯的纳米力学性能和变形损伤机理,得到了纳米压痕仿真的载荷-位移曲线;对不同半径金刚石压头、不同半径石墨烯材料、不同温度以及边界条件等因素对石墨烯纳米力学性能的影响分别进行了讨论,并得到了以下结论:当压头压入深度小于临界深度hc时,石墨烯材料发生纯弹性形变;达到hc时,石墨烯薄膜压头下方原子键断裂并产生撕裂破坏;大于hc时,在压头下方区域的原子相对位置不能完全恢复到压入前的位置,这些原子成为石墨烯材料再次加载时的破坏起点。薄膜材料出现裂口后,集中于压头下方的最大应力迅速减小,应力随之发生了均匀化分布。此外,石墨烯材料半径主要影响压痕过程中的临界深度,而对临界载荷、弹性模量和破坏应力的影响不大。温度升高引发石墨烯薄膜材料的弹性模量和破坏极限均出现了一定程度的下降。
- 张霖赵宏伟杨倚寒马智超黄虎马志超
- 关键词：分子动力学纳米压痕应力分布
