通过分子动力学模拟对单晶进行激光振动辅助切割的研究
Jianning Chu1, Yichen Yang2, Yikai Zang3
1Hubei Key Laboratory of Modern Manufacturing Quality Engineering, School of Mechanical Engineering, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China.
Micromachines
|December 31, 2025
概括
在上实现超精密加工是具有挑战性的. 这项研究使用分子动力学来揭示激光加热和工具振动如何影响加工机制,从而提高对多场辅助加工的理解.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 像单晶这样的硬性和脆性半导体材料的超精密加工 (UPM) 带来了重大挑战.
- 现有的现场辅助加工方法由于难以在过程中观察物理变量而缺乏深入的理解.
研究的目的:
- 为了研究在激光加热和工具振动的联合下单晶的加工机制.
- 分析工具振动轨迹,由工具边半径确定,在高温下对加工结果的影响.
主要方法:
- 利用分子动力学 (MD) 模拟来建模加工过程.
- 研究了不同温度,工具振动参数和工具边缘半径的影响.
主要成果:
- 表面形态受到振动和加热参数的显著影响.
- 切割温度的增加会扭转工具边缘半径和表面粗度之间的关系.
- 地下损伤和内部应力取决于刀具边缘半径和切割温度.
结论:
- 该研究提供了关于在激光加热和工具振动组合下单晶的复杂加工机制的见解.
- 这些发现可以指导多领域辅助加工过程的优化,以提高精度和减少缺陷.
