Indexed by:期刊论文

Date of Publication:2016-02-15

Journal:光学精密工程

Included Journals:EI、PKU、ISTIC、CSCD、Scopus

Volume:24

Issue:2

Page Number:398-405

ISSN No.:1004-924X

Key Words:磷酸二氢钾晶体;三倍频晶面;纳米压痕;光滑粒子流体动力学;数值仿真

Abstract:为了揭示磷酸二氢钾(KDP)晶体三倍频晶面微观弹塑性力学行为及加工性能,开展了纳米压痕研究.建立了KDP晶体三倍频晶面各向异性力学模型,基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法对纳米压痕进行了数值仿真并完成了纳米压痕测试实验.实验结果表明:实验与仿真计算的载荷-压入深度关系曲线的相关系数为0.996 328,吻合度较高,验证了力学模型的正确性,得出KDP晶体三倍频晶面的屈服强度为240 MPa.数值仿真结果显示:由于材料的各向异性,工件内部应力呈不规则圆弧状分布;载荷大小与等效应力影响深度呈近似线性递增关系;材料表面等效塑性应变分布形状与压头投影面几何形状相类似,存在复映效果.当载荷小于2 mN时,各压头的残余应力深度差异性较小(小于0.2μm);随着载荷逐渐增大,这种差异不断扩大.得到的结果为实现KDP晶体三倍频晶面的高效低损伤加工提供了理论支撑.