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应变梯度晶体塑性在超精密切削中的应用

陈贻平  李荣彬  
【摘要】:本文利用基于细观机制的应变梯度晶体塑性本构模型(MSG-CP)数值模拟了面心立方单晶体微划痕实验过程,并以此阐明超精密切削过程中切削深度处于100nm及以上时观察到的尺度效应。每一开动滑移系的滑移阻力认为源于统计储存位错和几何必需位错的共同作用。基于MSG-CP模型,在Abaqus平台上开发了用户材料子程序(UMAT)。以沿切削方向的切削力同工具/工件接触面在与切削力垂直面上有效投影面积之比来定义和描述微划痕过程的尺度效应。通过改变处于亚微米水平的切削深度所获得的计算结果表明了切削力同切削深度的相关性,即尺度效应的存在,也表明MSG-CP模型在分析超精密加工过程时的有效性。

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