光栅分层结构铝膜塑变应力传递规律研究

摘要

近似采用连续均匀介质模型表征分层铝膜机械刻划塑变过程时,无法准确揭示铝膜微观结构对应力传递的影响规律,直接阻碍刻划光栅精密控形成槽技术的获取.首先通过扫描电镜获取光栅毛坯上分层铝膜的微观形貌,结合混合率理论建立具有晶粒晶界特性的两相晶粒模型.其次通过纳米压痕及纳米划痕实验获取分层结构铝膜的力学特性.最后利用Abaqus软件,对光栅机械刻划过程进行仿真分析.分析研究表明:临近刻槽的晶界在形变结束后储存压应力,阻碍下方晶粒中拉应力的释放.仿真中的回弹量与划痕数据相吻合,误差较传统模型减小一半.两相晶粒模型可以很好地揭示具有分层结构铝膜的加载形变规律.