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单晶硅压痕接触变形的简化计算
文献摘要：
单晶硅、光学玻璃等脆性材料磨粒加工获得高质量加工表面的关键是单颗磨粒的实际刻划深度小于材料脆塑转变的临界切削深度,但单颗磨粒刻划加工的实际划痕深度的计算需要考虑单晶硅与磨粒压痕接触弹性变形的影响.由于金刚石磨粒切削刃与玻氏压头尖端具有结构相似性,对单晶硅与玻氏压头的压痕接触变形进行了理论分析和实验研究.基于纳米压痕实验原理,建立了玻氏压头加载压入单晶硅的位移深度和压痕深度的计算公式.将玻氏压头与单晶硅试件的接触等效为球体与平面的接触,建立了接触弹性变形的简化计算公式.对单晶硅进行了纳米压痕实验,得到单晶硅的纳米硬度为12.22 GPa,等效弹性模量为173.09 GPa,实测了玻氏压头与单晶硅纳米压痕接触的弹性接触刚度和压头的位移深度、压痕深度,接触弹性变形量超过了压头位移深度的50％.该结果为单晶硅的金刚线精密切片和精密磨削工艺参数的优化奠定了理论基础.
文献关键词：
磨粒加工;单晶硅;压头位移深度;压痕接触变形;压痕深度
中图分类号：
作者姓名：
葛梦然;王全景;张振中
作者机构：
山东建筑大学机电工程学院,山东济南250101
文献出处：
引用格式：
[1]葛梦然;王全景;张振中-.单晶硅压痕接触变形的简化计算)[J].光学精密工程,2022(11):1317-1324
A类：
压痕接触变形,接触弹性变形,压头位移深度
B类：
单晶硅,光学玻璃,脆性材料,磨粒加工,单颗磨粒,刻划,脆塑转变,切削深度,划痕,金刚石磨粒,尖端,结构相似性,纳米压痕,压痕实验,实验原理,压痕深度,试件,球体,简化计算公式,纳米硬度,GPa,等效弹性模量,接触刚度,变形量,金刚线,精密磨削,磨削工艺参数
AB值：
0.209933
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