基于分子动力学单晶硅纳米切削机理研究

摘要

采用分子动力学三维模型研究单晶硅纳米切削机理，工件原子间相互作用力和工件与刀具原子间相互作用力分别采用Tersoff势和Morse势计算。通过切削过程中瞬间原子图像、能量和切削力的分析，发现在整个切削过程中，发生了非晶态相位的变换和切屑体积的改变，但没有明显的位错和弹性恢复产生。其中切削力的一个分力切向力在非晶态相位变换形成时起主要作用，另一分力轴向力是非晶态扩展的主要因素。单晶硅纳米切削机理不是位错在晶体中运动产生的塑性变形，而是非晶态相位变换产生的变形。