郭东明

个人信息Personal Information

教授

博士生导师

硕士生导师

性别:男

毕业院校:大连理工大学

学位:博士

所在单位:机械工程学院

电子邮箱:guodm@dlut.edu.cn

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论文成果

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光学石英玻璃纳米划痕性能仿真研究(英文)

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论文类型:期刊论文

发表时间:2015-02-15

发表刊物:强激光与粒子束

收录刊物:PKU

期号:02

页面范围:267-271

ISSN号:1001-4322

关键字:石英玻璃;分子动力学;超精密磨削;纳米划痕;微观孔隙

摘要:基于分子动力学方法,对石英玻璃进行了三维的纳米划痕仿真,用来研究其纳米加工性能。采用熔融-淬火的办法建立了石英玻璃的模型,并通过观察模型的截面图,分析了在制备过程中内部微观孔隙的形成过程和原因。在仿真过程中,观察了石英玻璃的变化和孔隙周围原子的运动,得到了切削力的曲线,重点研究了内部的微观空隙对划痕过程的影响。仿真结果表明:当石英玻璃冷却时,由于内部共价键的重组,会形成平均半径为0.25nm的微观的孔隙,而且其降低了石英玻璃的纳米加工性能,使得切削力的曲线发生一定程度的波动。当磨粒划过表面后,会在表面以下形成厚度为2nm的原子密集堆积区。由于稠密区的原子共价键键长的变化,失去了原有共价键的强度,所以会形成加工的损伤层。因此在对石英玻璃超精密加工时,应采用少量多次的加工方法来提高材料的加工性能。